太陽模擬器作為光源,在某種意義上說,可以等同于太陽光源,可以模擬太陽光照射。太陽模擬器廣泛應(yīng)用于太陽能電池特性測試,光電材料特性測試,生物化學(xué)相關(guān)測試,光學(xué)催化降解加速研究,皮膚化妝用品檢測,環(huán)境研究等。
隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,太陽能模擬器的光譜匹配性能測試也越趨重要。針對大多數(shù)采用脈沖氙燈作為光源的設(shè)備,理想的測試狀態(tài)是采集一個脈沖周期內(nèi)的絕對輻射光譜,進而判斷該太陽能模擬器的光譜等級。
太陽光模擬器是可照射接近標準太陽光譜的虛擬陽光,實際太陽光的特性有強度、光譜、空間均勻性。大家比較忽略的是模擬器光源的發(fā)散角度,太陽光是近平行光,發(fā)散半角在0.25度。太陽光模擬器在光學(xué)設(shè)計上要滿足前述光譜光強及均勻性三個要求達到3A等級,已屬不易,又要考慮發(fā)散角度就更加困難。我們可以想像太陽距離我們數(shù)公里,對地面上來說已經(jīng)接近是無限遠的距離,接近為一個理想的點光源。現(xiàn)實中要創(chuàng)造一個高強度的無限小的點光源,是十分困難;燈泡功率越高,燈心就越大,除非把它光路拉到很長,像太陽一樣,但又會損失很光能量,難以讓照射面達到要求。而達到包含發(fā)散角度的這些要求后,成本又必須是要合理的,才能有實用的價值。