太阳光模拟器的工作原理

太阳光模拟器通过人工光源和光学系统复现太阳光谱、光强和方向性，模拟真实太阳光环境。其核心设计包括光源匹配、光谱校正、均匀性控制和准直性调整。

关键技术与实现方法

光谱匹配

采用氙灯、金属卤化物灯或LED阵列作为光源，搭配滤光片或镀膜技术修正光谱曲线，使其接近AM1.5G标准光谱（波长范围280-2500nm）。例如，氙灯通过红外截止滤光片削减多余的红外辐射。

光强控制

通过电子镇流器或电流调节模块动态调整光源输出，实现1000W/m²的标准辐照度（1个太阳常数），支持可调光强以适应不同测试需求。

均匀性优化

光学积分器或漫射板用于匀光，确保测试平面辐照不均匀性＜±2%。部分高精度模拟器采用多光源阵列配合反馈系统实时校正均匀性。

准直性设计

抛物面反射镜或透镜组将光线准直，模拟太阳光的平行特性（半角＜±2°），适用于光伏器件入射角特性测试。

典型应用场景

光伏测试：校准太阳能电池的转换效率。材料老化实验：评估材料在紫外-可见光下的耐久性。生物研究：模拟植物光合作用或皮肤光生物学效应。

校准与标准

遵循IEC 60904-9、ASTM E927等国际标准，定期使用标准电池和光谱仪检测光谱匹配度（A+级要求波段偏差＜±25%）及辐照度稳定性。

太阳光模拟器通过精确控制光谱、辐照强度、空间均匀性、时间稳定性及光照角度等关键参数，复现真实光照环境，为材料测试、光伏器件性能评估及光学系统验证提供标准化实验条件。