太阳模拟器

太阳模拟器作为光源，在某种意义上说，可以等同于太阳光源，可以模拟太阳光照射。太阳模拟器广泛应用于太阳能电池特性测试，光电材料特性测试，生物化学相关测试，光学催化降解加速研究，皮肤化妆用品检测，环境研究等。 随着太阳能光伏产业的蓬勃发展，太阳能模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大多数采用脉冲氙灯作为光源的设备，最理想的测试状态是采集一个脉冲周期内的绝对辐射光谱，进而判断该太阳能模拟器的光谱等级。
设备和方法
1、稳态光谱采集
根据IEC60904-9-2007标准要求，太阳模拟器的有效光谱范围400-1100 nm，这就需要光谱测试设备可同时采集到400-1100 nm范围的绝对光谱数据，并且在整个波段内具有较高的灵敏度和信噪比，以保证测试数据的可靠性。 荷兰Avantes公司的AvaSolar-1分光辐射仪，采用高灵敏度、高信噪比的薄型背照式CCD探测器，在300-1100 nm具有良好的光谱响应，确保了光谱数据的准确性（图1）。
2、瞬态光谱采集
基于AvaSolar光谱仪特有的快速采集功能，也可应用在瞬态模拟器的光谱检测中。AvaSolar最多可实现每秒钟450幅光谱的采集，不管模拟器的工作模式是单次脉冲、多次频闪，无论脉冲弛豫时间是小到2ms，还是较长的6s，AvaSolar系统均可得到真实可靠的辐照度数据。        以20 ms脉冲弛豫时间的氙灯为例，图2显示了在一个脉冲周期内，不同时间点的绝对辐射能量光谱。在脉冲氙灯工作的同时，由太阳能模拟器系统给光谱仪一个TTL信号，触发光谱仪开始工作。通过红、绿、蓝这三个顺序测量得到的光谱图比较可知，脉冲氙灯的能量输出在逐渐的减弱。

3、光谱匹配度

太阳模拟器的光谱匹配度是指在6个指定光谱范围内强度积分的百分比（见列表）。任何与标准光谱的偏离百分比都必须在一定的范围内，这也正是衡量太阳模拟器等级的一项标准。对于A类太阳模拟器，光谱匹配度必须在75%~125%之间。

     4、 模拟器等级评定

AvaSoft-Solar软件可按照IEC60904-9-2007标准上所述要求，根据测试得到的模拟器辐照度光谱数据直接给出模拟器的等级，可给出不同波段范围内的匹配度，以帮助用户更好的判断模拟器的性能。