技术文章
更新时间:2025-12-24
点击次数:201

太阳模拟器(Solar Simulator)是一种 “人工造日" 光学设备,核心目标是还原自然阳光的光谱、照度、光斑均匀度与方向性。而平行光源版本,更是专为需要高度平行光束的场景设计 —— 比如精密光学测试、光伏元件评估等,能输出 “准直度高、光斑均匀、强度稳定" 的人工太阳光,堪称实验室里的 “定向阳光复制机"。

一套完整的平行光太阳模拟器,由 4 大关键部分协同运作:
高亮度光源:核心动力源,常见氙灯(Xe lamp,光谱接近太阳)、LED 阵列(寿命长、光谱可调)、卤素灯 / 金属卤化物灯(成本低)
光学调制系统:光束 “整形师",包含准直透镜(Collimating lens)、电弧成像系统、光管(Light Tunnel)、积分球(Integrating Sphere),负责将光线校准为平行态
光谱匹配滤光片:光谱 “校准器",通过 AM1.5G、AM0、AM1.5D 等标准滤光片,让输出光谱与自然太阳光精准匹配
匀光系统:光斑 “匀化器",如积分器,确保照射在测试样品上的光斑照度均匀,避免局部亮度差异影响实验结果

核心特点:为什么平行光源不可替代?


常见分类:按 “光源类型" 和 “性能等级" 划分
按照光源分类
氙灯太阳模拟器:光谱接近自然太阳,应用广泛
LED 太阳模拟器:光谱可调、寿命长,无电弧漂移问题
卤素灯 / 金属卤化物灯:成本较低,但光谱需额外补偿才能接近太阳
按性能等级分类(依据 IEC 60904-9 标准)
核心指标:光谱匹配度、不均匀度、稳定度是衡量太阳模拟器平行光源性能的关键标准。
AAA:作为高精度等级,高度适配科研实验、精密光伏器件生产测试等对光照条件要求严苛的场景。

典型应用:这些领域离不开它
平行光太阳模拟器的应用场景覆盖多个高精密行业,核心包括 4 大方向:
光伏(PV)测试:太阳能电池效率测试、I-V 曲线测量、光伏模块老化与性能评估
光学系统测试:望远镜 / 镜头准直、成像系统远距离目标模拟
材料与环境测试:材料紫外老化测试、耐光性评估
航空航天:模拟空间太阳光(AM0 标准)、光学传感器标定

优点与局限:理性看待 “人造太阳"
核心优点
可控性强:光谱、照度可定制,不受自然环境干扰
重复性高:适合实验室科研和生产线标准化测试
适用场景广:从光伏到航天,覆盖多行业高精密需求
待改进局限
成本较高:大功率系统的购置和维护成本不菲
耗材更换:氙灯系统需周期性更换灯泡
能量损耗:高度平行光设计会降低系统整体能量利用率

添加微信
Copyright © 2026德雷射科(廊坊)科技有限公司 All Rights Reserved 工信部备案号:冀ICP备2025111418号-1
技术支持:化工仪器网 管理登录 sitemap.xml