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穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的基本原理是利用人工光源模擬太陽光輻射，以克服太陽光輻射受時間和氣候影響，并且總輻照度不能調(diào)節(jié)等缺點(diǎn)，廣泛用于航空航天、光伏、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
(1)空間用太陽模擬器能夠較為準(zhǔn)確地模擬太陽輻射的準(zhǔn)直性、均勻性和光譜特性，具有較高的空間外熱流模擬精度，主要用于航天器的熱平衡試驗(yàn)、材料老化試驗(yàn)，以及航空航天用光電器件的定標(biāo)等，如KM6太陽模擬器。
(2)而對于地面用太陽模擬器，在各項特性參數(shù)中，其準(zhǔn)直性要求沒有空間用太陽模擬器高，主要使用輻照不均勻度、光譜匹配度、輻照不穩(wěn)定度這三個參數(shù)來評價其模擬太陽光的等級，以下所述太陽模擬器均是指地面用太陽模擬器。
| 穩(wěn)態(tài)太陽模擬器技術(shù)參數(shù)： | |||||
| 型號 | 94023A | 94043A | 94063A | 94083A | 94123A |
| 光斑尺寸 | 2x2 inch (51x51mm) | 4x4 inch (102x102mm) | 6x6 inch (152x152mm) | 8x8 inch (203x203mm) | 12x12 inch (305x305mm) |
| 光束發(fā)散角 | <±4 ° (half angle) | <±4 ° (half angle) | <±3 ° (half angle) | <±2 ° (half angle) | (half angle) <±1.5 ° |
| 輻射強(qiáng)度 | 100mW/cm2 (1 SUN)±20% Adjustable | ||||
| 均勻性 | <±2 % | ||||
| 均勻性等級 | A (IEC 60904-9 2007) A (JIS 8904-9 2017) A (ASTM E927 - 10) | ||||
| 時間不穩(wěn)定性 | 0.5% STI <2.0% LTI | ||||
| 時間不穩(wěn)定性等級 | A (IEC 60904-9 2007) A (JIS 8904-9 2017) A (ASTM E927 - 10) | ||||
| 光譜匹配 | 13.8% - 23.0% (400-500nm) | ||||
| 14.9% - 24.9% (500-600nm) | |||||
| 13.8% - 23.0% (600-700nm) | |||||
| 11.2% - 18.6% (700-800nm) | |||||
| 9.4% - 15.6% (800-900nm) | |||||
| 11.9% - 19.9% (900-1100nm) | |||||
| 光譜匹配等級 | A (IEC 60904-9 2007) A (JIS 8904-9 2017)A (ASTM E927 - 10) | ||||
| 工作距離 | 12 ±0.5 in. | 6 ±0.5 in. | 7±0.5 in. | 15 ±0.5 in. | 12 ±0.5 in. |
| 模擬器功率 | 450 W | 450 W | 1000 W | 1600 W | 1600 W |
| 電源輸入功率 | 95 - 264 VAC/15A 47 - 63 Hz | ||||
| 電源調(diào)整率 | 0.01% | ||||
穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的使用使用注意：
(1)光源在光控模式下，通過燈箱前面板上的-/+按鍵調(diào)節(jié)設(shè)定光強(qiáng)數(shù)值大小，建議將新購買的、更換過氙燈燈泡的、久置不用后新啟用的光源設(shè)定光強(qiáng)設(shè)置在45~55范圍內(nèi)，設(shè)置完成后，參考電流的數(shù)值會隨設(shè)定光強(qiáng)自動調(diào)節(jié)。
(2)光源具有燈泡計時功能，在更換新的氙燈燈泡后，氙燈燈泡計時必須重置，否則燈光源程序中的使用時間會累計舊燈泡的時間，電源箱屏幕可能會出現(xiàn)升壓故障的異常提示。
(3)光源的光控模式，根據(jù)設(shè)定光強(qiáng)來調(diào)節(jié)參考電流，使實(shí)測光強(qiáng)與設(shè)定光強(qiáng)的數(shù)值保持一致，從而實(shí)現(xiàn)光功率的長周期穩(wěn)定性輸出。
穩(wěn)態(tài)太陽模擬器特征：
A級光譜匹配度
太陽光模擬器的理想光譜匹配度基于以 6 種光譜范圍表示的累積光強(qiáng)度百分比。AAA 級太陽光模擬器在每個光譜范圍內(nèi)的偏差不能超過理想百分比的 0.75 倍至 1.25 倍。具有 AM 1.5G 光譜校正濾光片的 Oriel Sol3A 的光譜匹配度可以輕松滿足 IEC、JIS 和 ASTM 的 A 級要求。
A 級輻照空間均勻性
工作區(qū)域的輻照均勻性是最難實(shí)現(xiàn)和保持的 AAA 級要求。局部熱斑可能導(dǎo)致測量的電池轉(zhuǎn)化效率出現(xiàn)顯著的誤差，并且可能導(dǎo)致電池拼接不準(zhǔn)確。設(shè)計 AAA 級空間不均勻性性能標(biāo)準(zhǔn)的目的是使熱斑的影響降低，嚴(yán)格的≤2%的誤差標(biāo)準(zhǔn)。示意圖展示了 2x2 英寸的模擬器有效工作區(qū)域的輻照不均勻性。每臺儀器都會附上輻照不均勻性測試結(jié)果。
A級時間穩(wěn)定性
時間不穩(wěn)定性是 AAA 級標(biāo)準(zhǔn)的第三個性能參數(shù)。它要求輸出光在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定，以確保燈的波動不會使太陽能電池效率的測量失真。Oriel 的 Sol3A 可以輕松滿足由 IEC、ASTM 和 JIS 標(biāo)準(zhǔn)定義的時間不穩(wěn)定性的要求。IEC 60904-9 (2007) 對短期不穩(wěn)定性有嚴(yán)格的要求，允許范圍不超過 0.5%。示意圖為 1.6kW Sol3A 太陽光模擬器以每隔 50ms 采樣的典型不穩(wěn)定性響應(yīng)曲線，誤差 0.369%
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