A级太阳模拟器的光谱校正
a级光源am1.5g光谱不匹配度标准
a级光源am1.5g光谱不匹配度标准光伏产业的快速发展使得太阳能电池成为当今最重要的可再生能源之一。
而评估太阳能电池性能的关键参数之一就是光谱匹配度。
在实际应用中，我们经常使用A级光源AM1.5G光谱来评估太阳能电池的性能。
然而，由于光源和太阳的实际光谱不完全匹配，这就引出了A 级光源AM1.5G光谱不匹配度标准的问题。
一、光谱不匹配度标准的背景在国际上，有许多不同的光谱不匹配度标准被提出，以评估太阳能电池的性能。
其中，A级光源AM1.5G光谱作为国际标准已被广泛应用。
然而，由于太阳和A级光源AM1.5G光谱之间存在一定的差异，因此需要对光谱不匹配度进行准确的评估和标准化。
二、A级光源AM1.5G光谱不匹配度的影响因素A级光源AM1.5G光谱不匹配度的大小会受到多个因素的影响，以下是一些主要的影响因素：1. 太阳高度角：太阳高度角的变化会导致太阳光穿过大气层的路径长度发生改变，从而影响到太阳光的光谱分布。
2. 大气吸收：大气层对太阳光有一定的吸收作用，会导致太阳光的光谱分布发生变化。
3. 大气传输：大气层对不同波长的太阳光的传输效率不同，从而导致太阳光的光谱能量分布发生改变。
4. 大气散射：大气层中的微粒会对太阳光进行散射，并且不同波长的太阳光的散射效率也不同，从而使太阳光的光谱发生变化。
三、A级光源AM1.5G光谱不匹配度的评估方法为了准确评估A级光源AM1.5G光谱不匹配度，国际上提出了多种评估方法。
以下是一些常用的方法：1. 积分能量差法：该方法通过计算太阳光和A级光源AM1.5G光谱之间的能量积分差来评估光谱不匹配度的大小。
2. 相对光谱差异法：该方法通过计算太阳光和A级光源AM1.5G光谱之间波长对应点的相对光谱差异来评估光谱不匹配度。
3. 光谱积分差异法：该方法通过计算太阳光和A级光源AM1.5G光谱之间在一定波长范围内的光谱积分差异来评估光谱不匹配度。
四、A级光源AM1.5G光谱不匹配度标准的应用A级光源AM1.5G光谱不匹配度标准被广泛应用于太阳能电池的研究和产业应用中。
LED太阳模拟器光谱匹配度与辐照不均匀度的实现
中 分 类 号
ｄｏｉ ：１ ０． ３ ７８ ８， Ｉ Ｏ Ｐ５２ ． １ ２ ２２０ ２
Ｒｅ ａｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ＬＥＤ Ｓｏｌ ａ ｒ Ｓｉ ｍ ｕｌ ａｔ ｏｒ Ｍ ａｔ ｃ ｈｉ ｎｇ ａｎｄ Ｉ ｒ ｒ ａ ｄｉ ａ ｎｃ ｅ Ｕｎｅ Ｖｅ ｎｎｅｓ ｓ
Ｚ ｈｕ Ｋｏ ｎｇ ｓ ｈｕｏ Ｓ ｕｎ Ｊ ｉ ａ ｎｇ ａ ｎｇ Ｌ ｉ Ｇｕｏｈ ｕａ Ｍａ Ｘｉ ａ ｏ ｇ ｕａ ｎ ｇ 。
Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｊ ｉ ａ ｎｇ ｎａ ｎ Ｕ ｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｘｉ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ ４ １ ２ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ￣ Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｐｕ ｇ ｕａ ｎ ｇ Ｎｅ ｗ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｃｏ ． Ｌｔ ｄ ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎｇ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ １ ８ ９ ９ ， Ｃｈ ｉ ｎａ
光伏标准电池功能说明
光伏标准电池功能说明在国际规范IEC 60904-9清楚定义评价太阳模拟器等级的方式，对于最大功率量测时的辐照度，使用标准电池来标定测试时的辐照度，但太阳模拟器光谱和标准测试条件AM 1.5G光谱必然的存在光谱误差，即使是等级A的太阳模拟器，仍有近±25%的误差。
而标准电池和待测样品的光谱响应若不同时，则必需透过IEC 60904-7计算光谱失配来修正辐照度。
为了减少测量上的误差以达到较精准的测量，光谱失配修正是必要的，使用一合适光谱的光伏标准电池，可以减小光谱失配。
而最合适待测电池的标准电池就是使用相同材料的电池，因其有相同的光谱响应，但大部份的材质都是不稳定的，容易有衰退现象，较不宜直接当标准电池。
所以使用较稳定的晶硅当基板，再搭配不同的窗口过滤成近似待测电池的光谱分布，来达成不同材料的光谱响应，减小光谱失配的影响，也较无衰退的影响。
在标准测试条件STC下，光谱失配对于最大功率测量所带来的误差会因所使用的光源光谱还有标准电池和待测电池的光谱响应而有极大的变化。
利用较为稳定的晶硅电池当基板，再搭配合适的过滤窗口，来达到不同材料的光谱响应，可减小光谱失配的影响。
光伏标准电池是太阳能模拟器校准及太阳能电池I-V特性测量重要的组成部分。
凭借独特的滤片技术，可以大幅降低传统太阳能电池测量的光谱失配问题。
标准2厘米晶硅电池搭配特殊滤片，可获得各种所需电池的光谱响应。
主要技术指标DeviceCell and Window Materials单晶硅/多晶硅/铜铟镓硒(c-Si/mc-Si/CIGS) 晶硅电池+石英窗口非晶硅/染敏/有机 (a-Si/DSSC/OPV) 晶硅电池+KG5窗口 非晶/微晶硅 (a-Si/u-Si)晶硅电池+KG2窗口与 晶硅电池+RG610窗口电池与窗口对照表适配误差计算Spectral Mismatch Factor MMFMono-Si DSSC OPV LBG-OPVPVK Mono-Si 1.000000 1.115042 1.118173 1.074864 1.078538 KG5 0.895156 0.998136 1.000939 0.962171 0.965460 KG3 0.910652 1.015415 1.018266 0.978827 0.982173 Enli-PVK0.9305761.0376321.0405451.0002431.003662Test sampleReferencecell标准电池光谱响应◆太阳光模拟器校准 ◆ 光伏电池校准 ◆ 符合WPVS 要求◆ 符合IEC 60904-2设计要求 ◆ 符合ISO/IEC 17025:2005溯源体系，追溯到SI 国际单位制应用SRC-2020 Series Solar Reference CellIf the user requires thermocouple K type , then please change from -RTD to -TC . Ex: SRC-2020-KG2-TC。
led太阳光模拟器参数
led太阳光模拟器参数LED（LightEmittingDiode）太阳光模拟器是一种微型太阳光模拟器，它可以模拟实时太阳光照射，从而实现植物类生物的正常生长。
LED太阳光模拟器的结构非常简单，其参数也比普通的太阳光模拟器要少得多，因此，有许多人都把它作为植物类生物的最佳光源，以实现植物的正常生长。
LED太阳光模拟器的参数主要有光强、光谱波长、照度调节、电压、频率和照明时间等。
1.强：LED太阳光模拟器的光强可以由0.2W/至2.5W/不等，通常可以调节。
根据不同的植物，可以使用不同的光强参数，以便获得更好的生长结果。
2.谱波长：LED太阳光模拟器的光谱波长一般在400-800nm之间，其中红光和蓝光是最重要的，可以满足植物的光合特性，进而实现更好的光合作用效果。
3.度调节：LED太阳光模拟器的照度可以调节，照度一般可以调节到10000Lux以下，这样可以增加植物对光照的响应，从而获得更好的生长结果。
4.压：LED太阳光模拟器参数中，电压可以调节，一般为12V-36V 之间，可以根据实际情况进行调节。
5.率：LED太阳光模拟器的频率一般为50-60Hz，根据植物的不同可以调节频率来获得更好的光合作用效果。
6.明时间：LED太阳光模拟器的照明时间可以由1小时至24小时不等，根据植物的生长情况，可以调节照明时间，减少植物的耗能和费用，以节约能源。
LED太阳光模拟器具有体积小、易安装、低耗能等优点，可以实现植物类生物的正常生长，从而节省大量的照明费用。
同时，也可以避免室内植物因缺少自然光的供应而受到的不良影响，从而使植物长得更加健康。
LED太阳光模拟器的参数对植物的生长有着重要的影响，因此，在购买LED太阳光模拟器之前，主要要根据不同植物的要求，选择适当的参数，以便满足植物的生长环境。
此外，还要注意正确安装LED 太阳光模拟器，以确保植物正常生长，节省能源，同时实现植物的最佳生长状态。
光谱校正的校正方法
光谱校正的校正方法
光谱校正是一种用于纠正光谱数据中由于仪器或实验条件引起的偏差的方法。
以下是一些常见的光谱校正方法：
1. 波长校正：通过测量已知标准物质的光谱特征峰位置，对光谱数据进行波长校正，以确保光谱的波长准确性。
2. 强度校正：通过测量已知标准物质的光谱强度，对光谱数据进行强度校正，以确保光谱的强度准确性。
3. 基线校正：通过减去光谱数据中的背景信号或基线，对光谱数据进行基线校正，以去除背景干扰。
4. 光谱平滑：通过对光谱数据进行平滑处理，减少噪声和光谱波动，以提高光谱的质量。
5. 光谱归一化：通过对光谱数据进行归一化处理，使得不同光谱之间具有可比性。
6. 光谱去卷积：通过对光谱数据进行去卷积处理，去除光谱中的卷积效应，以提高光谱的分辨率。
这些光谱校正方法可以单独或组合使用，以满足不同的应用需求。
在进行光谱校准时，需要根据具体情况选择合适的校正方法，并进行适当的参数设置和优化，以确保校正的准确性和有效性。
一种光伏组件温度系数测量不确定度的计算方法
1.4 标准光伏组件与被测组件光谱失配引入不确定度 1.4.1 评估方法 （1）标准光伏组件光谱响应度； （2）太阳模拟器光谱分布； （3）被测光伏组件光谱响应度； （4）计算光谱失配因子MMF。
2020年第４期 中国高新科技 33
电力科技 POWER TECHNOLOGY
1.4.2 不确定度评估 本系统太阳模拟器光谱分布如图1所示。
关键词：光伏组件；温度系数；不确定度 文献标识码：A 中图分类号：TM914 文章编号：2096-4137（2020）04-33-04 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2020.04.11
An calculation method of measurement uncertainty of photovoltaic module temperature coefficient
1.4.3 量不确定度 由于光谱失配引入的不确定度为：u4=0.58%。 综上，不确定度分量u1～u4共同引起辐照度定标不确定 度，总结u1～u4的合成不确定度，判定辐照度合成不确定度 引起太阳模拟器辐照度的变化范围，实验判定模拟器辐照度 在此范围内引起各参数变化情况。 u1～u4的合成辐照度定标不确定度为：
图1 太阳模拟器光谱分布图 光谱数据及等级如表2所示。
表2 光谱数据及等级
波长范围 AM1.5G条件有效波 太阳模拟器有效波段 光谱
段内积分辐照度的百 内积分辐照度的百分
（nm）
分比（%）
比（%）
匹配度
1 400～500
18.40
19.60
1.06
2 500～600
19.90
20.70
1.04
3 600～700
POWER TECHNOLOGY 电力科技
气象辐射计量检测用太阳模拟器性能分析
Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． ５ Ｏｅ ｔ ． ２ ０ １ ３
气 象辐射 计量检测用太 阳模拟器性能分析
苏拾 一，张 国玉 一，王凌云 。 ，付 芸
（ １ ． 长春理工大学 光 电２ １ ２ 程学 院，长春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ；２ ． 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心 ，长春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ）
ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ，ｔ ｈｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ，ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ
２ ． Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ＆ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，Ｃ ｈ ｎｇ ａ ｃ ｈ ｕ ｎ １ ３ ０ ０ ２ ２ ）
稳态太阳光模拟器标准与系统介绍
稳态太阳光模拟器标准与系统介绍 依据IEC 60904-9与ASTM E927 国际标准所研发设计的AAA 级太阳能模拟器，用以测量太阳能电池效率，其光斑大小为5 cm x 5 cm 。
采光纤导光功能，可配合实验室需求，依据场所任意移动，并自由调整出光方向，便于应用各种领域，也可与手套箱结合。
可搭选配光强度调正光圈来做自动光强度变化量测。
模拟器搭配电表可量测0.1 mA ~ 1 A 电流值，适用于各式太阳能电池研究开发。
表一. 符合IEC 60904-9中 3A 等级模拟器的标准：IEC60904-9 characteristic 标准A 级范围 光焱SS-F5-3A 等级 光谱匹配度Spectral match0.75-1.25 A 照度不均匀度Non-uniformity of irradiance2% A 瞬时不稳定度Temporal instability 2% A光斑: 50 mm x 50 mm图2. 平行出光示意图图1. 向下出光示意图 系统架构示意图SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator 图3. 光谱匹配度：SS-F5-3A符合IEC60904-9 中AM1.5G 光谱Spectral Match之 A 级定义图4. 照度不均匀度：SS-F5-3A符合IEC 60904-9中Non-Uniformity of Irradiance之A级之定义 图5. 瞬时不稳定度：SS-F5-3A符合 IEC 60904-9中Temporal Instability 之A级定义SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator主要技术指标1. 照射面积50mm x50mm2. 光谱匹配度AM1.5G，<±15%，A级3. 辐射空间非均匀性<±2%，A级4. 时间非稳定性<±1%，A级5. 光纤导光功能均光系统与光源系统分离设计6. 灯源系统300 W氙灯光源带光学反射罩7. 光谱范围400 nm ~ 1100 nm8. 光强度照度可达1000 W/m2@AM1.5G (±l0% 灯泡功率控制)10 .其他关机延迟冷却系统LCD 触控显示控制: 具备灯泡使用时数/灯泡功率控制(±l0%)/光源shutter控制/并可程控稳定度优于1%的电源供应器主动式气冷散热系统，具备延迟散热功能具备光源shutter其他技术指标1. 标准电池 2 x 2 cm 照光面积标准lemon接口Pt sensor传感器2. IV 测试软件测试时钟延迟时间设定功能Quick-note功能Semi-log IV显示功能Reference Cell测量与修正Mismatch-factor IV修正功能3. 标准样品台四线夹具通道切换设计灯源支架高度可调4. 源表Keithley 2400源表5. 手套箱整合模块光路向上照射手套箱专用样品台6. 光强可调模块辐照光强0~100%可调弱光测量能力7. 密封样品盒全密封设计，防止样品衰减多段开关，标准BNC接口。
太阳模拟器测量偏差的分析
太阳模拟器测量偏差的分析[摘要]光伏太阳能模拟仪在测量光伏器件电性能的过程中，常常会因为各种因素导致测量结果产生偏差，从而削弱测量结果的权威性。
本文从光源稳定性、光谱匹配、电信号接收转换、测量环境、接触电阻等几个方面进行了归类、分析，并给出相应的解决方案，以提高光伏器件的测量精度。
【关键词】太阳模拟器；测量误差；接触电阻；光谱匹配在光伏领域里，太阳模拟器常用做模拟太阳光，再配以电子负载、数据采集器和计算机等配套设备，可以用来测量如太阳能电池片、太阳能组件等光伏器件的电性能，如Pmax、Imax、Vmax、FF、Eff、Rs、Rsh等[1]。
这些参数不仅反映了光伏器件的电学性能，而且影响产品的最终质量，因此，一台可靠精准的太阳模拟器，不仅对生产工艺有参考意义，更关系到产品的品质和制造厂商的利润和信誉。
本文对影响太阳模拟器测量误差的一些因素进行了归纳、分析，以期能够解决光伏产品的研究及生产过程中出现的一些问题。
一、偏差分析1、光源相关1.1光强的稳定性，如果使用闪光模拟器，就代表着没有稳定的光辐照度。
为了解决这个问题，实际测量时可以采用同步测量然后光辐照度修正的方法，也就是同时采样太阳电池组件的电压、电流和参考太阳电池的短路电流，然后将参考太阳电池标定的光辐照度归一化到标准光辐照度，得到的修正系数修正被测组件的电流。
1.2太阳模拟器光辐照度均匀性误差，因为光伏组件面积一般都超过1m2，因此要在如此大的范围内实现光辐照度的高均匀性是比较困难的，其对组件I-V 特性曲线的影响很明显。
例如，在一个A级太阳模拟器下测量某个组件中，一些输出功率低的太阳电池处于比较高的辐照度下，另一些输出功率高的太阳电池处于比较低的辐照度下，而在另一个A级太阳模拟器下测量恰好相反，就可能产生最大8%的短路电流测量值的差别[2]。
1.3光谱符合性偏差，氙灯的光谱分布随总辐射能量的变化而变化。
即使相同的总辐射能量，氙灯的老化也使发光光谱发生变化。
光谱失配误差对光伏组件测试的影响研究
光谱失配误差对光伏组件测试的影响研究刘胡炜;孟赟;曹寅【摘要】光伏组件测试中,太阳模拟器的光谱辐照度分布、光伏组件的光谱响应度、PN结温度等是影响测试结果的主要因素.本文从太阳模拟器光谱失配误差产生的原因出发,研究了光谱失配误差的理论处理方法,并使用脉冲模拟器对单晶硅、非晶硅光伏组件进行了实验分析,给出了减小或修正光谱失配误差对光伏组件测试结果影响的措施建议.【期刊名称】《质量与标准化》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P46-49)【关键词】光谱失配误差;光谱辐照度分布;光谱响应度【作者】刘胡炜;孟赟;曹寅【作者单位】上海市质量监督检验技术研究院;上海市质量监督检验技术研究院;上海市质量监督检验技术研究院【正文语种】中文光伏组件的电性能测试结果体现为电流-电压特性曲线，通过曲线可获得光伏组件的重要性能参数：开路电压、短路电流、最大功率、最大功率时的电流和电压、填充因子、转换效率、短路电流密度等。
目前，测量光伏性能的通用方法是将光伏组件放在稳定的自然或模拟太阳光下保持一定的温度，描绘其特性曲线，并且采用与测试样品光谱响应类似的标准组件测量入射光的辐照度，最后将测得的电流和电压数据修正到标准测试条件下（STC）（电池温度：25℃，辐照度：1 000 W·m-2，太阳光谱辐照度分布符合GB/T 6495.3－1996《光伏器件第3部分:地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据》规定）。
电池温度可通过水温或电子冷却的方式进行控制，而辐照度和光谱辐照度分布的确定较为复杂。
目前，通常的做法是利用与测试组件光谱响应度类似的参考标准组件对太阳模拟器进行标定辐照度，然后在该辐照度下测量光伏组件的性能参数。
光伏组件性能测试中，模拟光源与标准光源的光谱不匹配、光伏组件之间的光谱响应度不匹配等因素都可能导致光谱失配误差，影响测试结果。
太阳的辐射光谱具有很宽的频域，由于大气中的气体分子、水蒸气、灰尘等对某些波长的太阳辐射具有散射或吸收，致使太阳辐射透过大气层后到达地球表面的辐射分布出现较大的变化。
太阳光模拟器光谱
太阳光模拟器光谱详解一、太阳光谱特征太阳光谱是太阳光中各种波长（颜色）的光的分布情况。
太阳光谱是一个连续的光谱，覆盖了从紫外到红外的宽广波长范围。
其中，可见光的波长范围大约在400纳米至780纳米之间。
太阳光谱的形状受到大气层的影响，呈现出典型的吸收线特征。
二、模拟器光谱输出参数太阳光模拟器的光谱输出参数主要包括光谱范围、光谱分辨率和光谱稳定性。
光谱范围决定了模拟器的适用范围，必须能够覆盖太阳光中的可见光和红外波段。
光谱分辨率决定了模拟器对光谱细节的捕捉能力，是衡量模拟器性能的重要指标。
光谱稳定性则影响模拟器的准确性和可靠性。
三、光源选择与光谱分布太阳光模拟器需要选择合适的光源以产生所需的太阳光谱。
常用的光源有氙灯、卤素灯和LED等。
这些光源的光谱分布各有特点，需要根据实际需求进行选择。
此外，光源的发光效率、寿命和稳定性也是选择光源时需要考虑的重要因素。
四、滤光片种类与作用滤光片是太阳光模拟器中重要的组成部分，用于筛选特定波长的光线。
根据不同的需求，可以选择多种类型的滤光片，如截止滤光片、带通滤光片和中性密度滤光片等。
滤光片的作用是调整光谱的形状和强度，以满足实验或应用的需求。
五、光谱测量与校准方法为了确保太阳光模拟器的准确性和可靠性，需要对模拟器的光谱进行测量和校准。
常用的光谱测量方法包括光谱色散和傅里叶变换等。
在校准过程中，需要使用已知光谱特性的标准光源或标准滤光片，以确定模拟器的光谱输出参数。
校准结果可以用来评估模拟器的性能并修正误差。
六、光谱稳定性分析光谱稳定性是太阳光模拟器的重要性能指标之一。
在长时间使用过程中，模拟器的光谱输出可能会发生变化，这会影响到实验结果的准确性。
因此，需要进行光谱稳定性分析，评估模拟器的稳定性和可靠性。
可以通过比较不同时间点的光谱测量结果来分析光谱稳定性。
七、光源与光谱模拟器间的匹配为了实现更准确的光谱模拟，需要确保光源与光谱模拟器之间的匹配良好。
这涉及到光源的安装方式、反射和透射特性等因素。
AAA级太阳模拟器的设计与研制
AAA级太阳模拟器的设计与研制高雁;刘洪波;王丽;顾国超【摘要】完成了一种光谱匹配、辐照不均匀度和辐照不稳定度均能达到A级标准的AAA级太阳模拟器的设计与研制.介绍了太阳模拟器的光源选择和滤光片的设计,给出了太阳模拟器的光机结构,测量了太阳模拟器的各项技术指标.结果表明,太阳模拟器的光谱匹配在波长400～1 100nm处满足ASTM E927-10中AM1.5G A级要求.在有效辐照面55 mm×55 mm内,其平均辐照度达到1 000 W/m2,辐照不均匀度达到1.35％,辐照不稳定度达到1.27％.测量数据显示设计的太阳模拟器满足ASTM E927-10的AAA级标准.【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2013(006)004【总页数】7页(P570-576)【关键词】太阳模拟器;氙灯;光谱匹配;辐照均匀度;辐照稳定性【作者】高雁;刘洪波;王丽;顾国超【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】TH703;TM923.32随着世界经济的发展，能源的消耗越来越大，常规能源终将耗尽，而随之带来的环境污染问题将日益严重，因此，最重要的清洁能源之一—太阳能越来越引起人们的重视，而获取太阳能的重要途径就是使用太阳能电池。
现在全球50%以上的太阳能电池片产自中国，这意味着众多的太阳能电池厂家对太阳模拟器设备的需求会越来越多，因此，太阳能电池的功效检测和I-V曲线测试都对模拟器与太阳光的逼近程度要求增高，即要求AAA级太阳模拟器［1-2］。
所谓AAA级太阳模拟器是指光谱匹配、辐照不均匀度和辐照不稳定度都能达到A级标准［3］。
目前AAA 级太阳模拟器生产厂家主要是来自国外，且价格较高，而国内的厂家多是以脉冲式太阳光模拟器为主。
aaa太阳光模拟器的不确定度标准
aaa太阳光模拟器的不确定度标准太阳光模拟器是一种用于模拟太阳光条件的设备，常用于太阳能电池的研究和测试。
在使用太阳光模拟器时，不可避免地会存在一些不确定度，这些不确定度对于测试结果的准确性和可靠性有重要影响。
因此，准确评估和控制太阳光模拟器的不确定度是非常重要的。
一、太阳光模拟器的不确定度来源太阳光模拟器的不确定度来源主要包括以下几个方面：1.光源的不确定度：太阳光模拟器一般使用氙灯或等离子灯作为光源，而光源的光谱分布、强度和空间分布都会存在一定的不确定度。
2.滤光器的不确定度：在太阳光模拟器中常使用各种滤光器来调节光谱分布，而滤光器的透过率和光谱特性也会存在不确定度。
3.反射镜的不确定度：模拟器中常使用反射镜来调节光线的入射角度和反射效率，而反射镜的反射率和入射角度也会存在一定的不确定度。
4.温度和湿度的不确定度：太阳光模拟器的使用环境中的温度和湿度对于光源和滤光器的性能有影响，而温度和湿度的测量和控制也存在一定的不确定度。
5.探测器的不确定度：太阳光模拟器中的光强探测器也会存在一定的不确定度，如非线性特性、灵敏度漂移等。
二、评估太阳光模拟器的不确定度为准确评估太阳光模拟器的不确定度，需要进行详细的实验和数据处理。
以下是一些常用的方法：1.校准测试：通过与标准光源进行比较，评估太阳光模拟器的输出光强和光谱分布与真实太阳光的差异。
可使用一些标准光谱辐照计，如SpectraRad spectroradiometer等进行测试。
2.温度和湿度控制：保持太阳光模拟器的使用环境温湿度稳定，并使用精确的温湿度测量和控制设备，减小温湿度引起的不确定度。
3.多次重复测试：进行多次重复测试，以获得更准确的平均值和标准差。
统计分析方法可用于估计测量数据的不确定度。
4.误差分析：对太阳光模拟器的主要不确定度来源进行误差分析，计算其对整体测量结果的影响。
这需要了解不同因素对测试结果的敏感度。
5.不确定度传递：对于不同的测试方法和仪器，需要针对每个步骤的不确定度进行评估和传递分析，以获得最终测试结果的不确定度。
谈太阳模拟器及IV测试系统选择的技术要点
谈太阳模拟器及IV测试系统选择的技术要点天祥太阳能源科技有限公司()dyesuntech@摘要：太阳电池产品的销售价格主要取决于太阳电池能够产出的峰值瓦特数，正确选择一款合适太阳模拟器准确测试太阳能电池（组件）的发电性能参数（如最大化输出功率和转换效率）对一个太阳能光伏企业非常重要。
在对太阳模拟器进行选择的时候，需综合考虑太阳模拟器的模拟光源等级及使用寿命、I-V测试系统、控温系统，以及太阳模拟器制备厂家的制备经验，选择适合本企业产品类型的高性价比的太阳模拟器。
关键词：太阳模拟器光源I-V测试系统中国的光伏产业在2004年之后经历了快速发展的过程，连续5年的年增长率超过100%，2010年中国光伏电池产量已超过全球总产量的50%。
目前已有数十家太阳能光伏公司分别在海内外上市，诞生了如无锡尚德、保定英利、宁晋晶澳等一批具备较强国际竞争能力的太阳能光伏企业。
由于太阳能光伏产品的价格不像其它产品那样是以尺寸、重量或件数为公制来衡量，太阳电池产品的销售价格主要取决于太阳电池能够产出的峰值瓦特数，这就决定了太阳能光伏行业是一个以产品质量（高转换效率）为驱动的产业和商业模式，也同样突出了正确选择一款合适太阳模拟器，准确测试太阳能电池性能参数（如最大化输出功率和转换效率）的重要性。
反之，太阳模拟器选择不合理带来的测量误差，则会直接导致太阳能光伏企业和客户之间的经济损失和贸易争端。
太阳模拟器测试原理图如图一，图一太阳模拟器测试原理图目前，市场上对每一种应用和价位都有不同型号的产品，还有许多正在开发过程中，利用太阳模拟器对太阳能电池进行测试，是研究的需要，也是质量保证和生产所需。
对于不同的行业，如用于太空或者在地面，测量精度、速度和参数的重要性会有不同，但在选择太阳模拟器时，不管哪种型号，我们需重点关注太阳模拟器以下两个关键部件：1.太阳模拟器的模拟光源光源是模拟器中最能体现技术含量的部分。
目前商业化太阳模拟器分为两类，一类是稳态模拟器(例如滤光氙灯,双色滤光钨灯-ELH灯或改进的汞灯),这类模拟器适用于单体电池和小尺寸组件的测试.另一类是脉冲模拟器,由一个或者两个长弧氙灯组成，这类模拟器在大面积范围内的辐照均匀度好，适合大尺寸组件的测试。
太阳光模拟器光谱对光伏组件I-V特性测试的影响分析
太 阳 能第1期 总第357期2024年1月No.1 Total No.357Jan., 2024SOLAR ENERGY0 引言自2015年发射极钝化和背面接触(PERC)光伏组件面向光伏市场并逐渐取代传统铝背场光伏组件以来，经过多年发展，PERC光伏组件的光电转换效率已接近理论极限，提升速度缓慢，在此情况下，生产厂家开始将目光投向异质结(HJT)、全背电极接触(IBC)、隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)等光电转换效率更高的光伏组件[1-3]。
由于光伏组件类型不同，其光谱响应能力也不同，导致进行光伏组件I-V特性测试时使用的太阳光模拟器存在光谱失配的情况[4]，影响测试结果。
基于此，本文选取3台以氙灯作为光源的不同品牌的太阳光模拟器，分别测试其光谱辐照度，并采用这3台太阳光模拟器分别测试市场上常见类型光伏组件的光谱响应特性，然后通过计算光谱失配因子来分析评估太阳光模拟器光谱对光伏组件I-V特性测试的影响。
1 太阳光模拟器光谱IEC 60904-9: 2020《Photovoltaic devices——Part 9: Classification of solar simulator characteristics》[5]可用于评价太阳光模拟器性能，其在AM1.5下评价太阳光模拟器光谱时用到的参数包括光谱匹配度、光谱覆盖率(SPC)和光谱偏离率(SPD)。
其中，光谱匹配度为各波长区间内太阳光模拟器光谱的辐照度占比与相应波长区间内标准太阳光谱(AM1.5G)的辐照度占比的比值，是评价太阳光模拟器光谱的主要指标。
而SPC和SPD主要用于反映光谱匹配度无法体现的偏差。
目前，太阳光模拟器主要采用3种光源，分别为卤素灯、氙灯及LED灯。
其中，卤素灯光谱与AM1.5G差异较大，其主要用于光伏组件的光致衰减、热斑、温升等实验测试，而不用于DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20221122.04 文章编号：1003-0417(2024)01-77-06太阳光模拟器光谱对光伏组件I-V特性测试的影响分析陈昊旻*，朱冰洁(无锡市检验检测认证研究院，无锡 214000)摘 要：太阳光模拟器是目前测试光伏组件I-V特性的主流设备，然而其光谱辐照度与标准太阳光谱(AM1.5G)的辐照度存在差异，此差异是造成测试结果偏差的主要原因之一。
基于AM0_太阳模拟器3_波段光谱独立可调的设计
太 阳 能第10期 总第354期2023年10月No.10 Total No.354Oct., 2023SOLAR ENERGY950 引言太阳能作为一种新兴清洁的可再生能源，其应用范围日益扩大，其中，光伏发电可以有效地降低国家能源成本及实现可持续发展战略目标，得到世界各国政府的高度重视，市场前景广阔。
随着中国航天事业稳健快速发展，光伏发电应用范围也越来越宽泛。
太阳电池技术中，三结砷化镓太阳电池由于具备高能量密度、高光电转换效率及低损耗的特点得到广泛关注，被认为是未来最有前途的高效太阳能应用之一，目前已有多个国家开展相关研究，中国亦有相关产业。
随着空间太阳电池技术的发展，三结砷化镓太阳电池已经逐渐取代了晶硅太阳电池，其能隙与太阳光谱的匹配较适合。
与晶硅太阳电池相比，三结砷化镓太阳电池具有高光电转换效率、高可靠性、耐高温、抗辐照能力强等优点，产品已广泛应用于遥感、气象和科学试验等卫星，这类卫星在轨道运行状态良好，适用于空间各轨道飞行器。
目前，太阳电池电源是航天器主要的电源，其可靠性和稳定性对任务的成功非常关键，特别是对于需要长时间在太空中运行的任务，例如卫星和空间站，对太阳电池可靠性要求更加严格。
太阳电池的研制、航天器电池阵列的设计、太阳电池光电转换效率等核心电性能参数的准确评估对于航天器的安全运行至关重要。
但传统太阳电池按照AM1.5G 的标准太阳光谱，与空间三结太阳电池工作标准AM0光谱存在差异，因此传统太阳电池测试使用的太阳模拟器无法满足空间三结砷化镓太阳电池的测试要求。
空间三结砷化镓太阳电池测试使用的太阳模拟器应符合空间太阳电池工作标准，确保太阳模拟器光谱与AM0光谱一致或接近，从而提高对于空间太阳电池的测试准确度。
为更符合AM0光谱，满足空间三结砷化镓太阳电池的测试需求，本文设计出一种满足350～760 nm 、760～950 nm 、950～1800 nm 3波段光谱独立可调的太阳模拟器光源系统，以氙灯和卤素灯作为混合光DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20230519.02 文章编号：1003-0417(2023)10-95-06基于AM0太阳模拟器3波段光谱独立可调的设计冯云峰，张鹤仙，黄国保，刘 皎，冯晓莹*(陕西众森电能科技有限公司，西安 710018)摘 要：为满足空间三结砷化镓太阳电池的测试要求，设计并研制出一种AM0太阳模拟器，采用氙灯和卤素灯混合光源，提供了满足AM0光谱标准的光谱范围，并且可同时独立调整3个波段(350～760 nm 、760～950 nm 、950～1800 nm)的相对能量，便于提高三结太阳电池的电性能测试准确度。
太阳模拟器测量偏差的分析
３ ． １ 温 度测量的误 差 ， 一 般 的温 度测量 误差 为±Ｉ ＇ Ｃ ， 热 量对于 测量 的 影响 几乎无法 消除 ， 特 别是 对 于大 面积 的测 量 ， 因此 对于 温度 传感
文从 光源稳定性 、 光谱匹配、 电信号接 收转换 、 测量环境 、 接触 电阻等几个 器， 无论 是测量 环境 温 度还是 测量 光伏器 件表面温 度 的传感 器精 度 必 方 面进 行 了归 类、分析 ， 并 给 出相 应 的 解决 方 案 ， 以提 高光伏 器件 的 测 量 精 须达 到十分之一度以内。 度。 ３ ． ２ 温度 变化引起的误 差 ， 此类误差 是 由于在测试 过程 中温 度偏移 【 关键 词ｌ太阳模拟 器； 测量误 差； 接触 电阻； 光谱匹配 造 成的。 当温 度变化 超过一定的范 围， 半 导体 器件的性能将发 生显著 变 化， 这将 给测试 系统 带来极其恶劣 的影 响。 因此模拟仪 的工作 环境必 须 开机后稳 定３ ０ ｍｉ ｎ 再开始工作。 在光 伏领域里 ， 太 阳模 拟器常用做 模拟 太阳光 ， 再配以 电子负载 、 是 封闭且有恒温控制 系统 ，
一
１ ． １ 光 强的稳 定性 ， 如 果使 用闪光 模拟器 ， 就代 表着没有 稳定 的光 本次 测试 数据 是在实验 室 自行搭建 的实验 测试 系统 上 ， 按照上 述 辐 照度 。 为了解决这个 问题 ， 实际测 量时可以 采用同步测 量然后 光辐 照 方法进行设备调试前后 ， 对 同一块 国产多晶硅 太阳能组件 的功率各连续 度修正 的方法 ， 也 就是 同时采样太 阳电池 组件的 电压、 电流和参 考太 阳 测 试 ２ Ｏ 次。 电池的短 路电流 ， 然后将参 考太 阳 电池 标 定 的光 辐 照度 归一 化 到标 ． 一
太阳模拟器的常识介绍 中文
一太阳模拟器的用途太阳模拟器是室内模拟太阳光的设备, 广泛应用在生物、美容、太阳能光伏、太阳能光热等行业，在太阳能光伏行业模拟器主要用于太阳电池和组件的电性能测试、光老练试验、热斑耐久试验等，.根据光源的种类的不同,主要分为脉冲闪光式太阳模拟器和稳态太阳模拟器.脉冲闪光式太阳模拟器主要用于量产电池片和组件的电性能测试,在使用过程中还需要配以I-V测试系统（包括电子负载、数据采集处理和控制仪器等）,可实现对被测电池/组件的Pmax, Imax, Vmax,Isc,Voc,FF,Eff, Rs, Rsh以及I-V曲线等测试.稳态模拟器主要用于太阳电池单片电性能测试和太阳电池组件光老练试验和热斑耐久试验,通过在一定辐射总量条件下的照射,可对被测电池/组件在实际使用中的稳定性做出评估,并以此为依据改进生产工艺,向用户提供稳定的光伏产品.太阳模拟器的测试结果, 不仅能够从一定程度上反应出电池的性能,也关系到电池最后出厂的等级,价格和使用过程中的稳定性.因此,一台可靠的太阳模拟器,不仅对生产工艺有参考意义,更关系到产品的品质和制造厂商的利润和信誉.生产出来的电池/组件在市场上销售时，会根据电池/组件的峰瓦值来确定电池/组件的市场流通价值。
但是，光伏电池/组件的电输出因照射光的强度、光谱(不同经度和纬度的阳光照射下输出的电性能皆有差异)的不同电输出会有很大差异；此外，光伏电池/组件的电性能输出也会随着温度的变化而变化。
为了规范市场，减少商品流通中的争议，特拟定了IEC60904的标准，对市场上流通的光伏电池/组件的瓦数在何种测试条件下做了明确规定，即在AM1.5、一个标准太阳光强下，25摄氏度的条件下（简称标准条件STC）测试出来的瓦数为国际都认可的数值。
于是，为了适应市场需求，提供标准太阳光的设备应用而生-太阳模拟器。
IEC60904 的标准同时对模拟器的评价标准做了严格的定义。
如何来评价一个太阳模拟器的品质和等级呢？二太阳模拟器的等级IEC 60904-9对用于地面光伏电池测试的太阳模拟器给出了相应的要求,并就等级划分,评定方式和计算方法均给出了详细的说明.1.总辐照度模拟器必须能够在测试平面上达到1000W/m2的标准辐照度(用标准电池标定),并根据需要可对辐照度在标准辐照度值上下进行一定的调节.2.光谱匹配模拟器光谱辐照度分布应与标准光谱辐照度分布匹配.在400nm到1100nm波段范围内,等级A的匹配度在0.75~1.25,等级B的匹配度在0.6~1.4,等级C的匹配度在0.4~2.03.不均匀度在测试平面上,指定测试区域内的辐照度应该达到一定的均匀度,辐照度用合适的探测器量测.等级A的辐照不均匀度<=+/-2%,等级B的辐照不均匀度<=+/-5%,等级C 的辐照不均匀度<=+/-10%.探测器的尺寸应是以下两个中较小的1、有效辐照面积的1/642、400cm2.不均匀度=+/-((最大幅照度-最小辐照度)/(最大幅照度+最小辐照度))*100%其中,最大辐照度和最小辐照度是指在指定范围内探测器在任意指定点的测量值.探测器可用尺寸合适的参考电池替代,并用参考电池的短路电流Isc作为参考数据,并以此衡量辐照度的强弱.4.辐照不稳定度辐照稳定度分为长时辐照不稳定度(Long Term Instability或LTI)和短时辐照不稳定度(Short Term Instability或STI).LTI指在整个数据采集期间辐照度的不稳定度.等级A的不稳定度在<=+/-2%,等级B的不稳定度在<=+/-5%,等级C的不稳定度在<=+/-10%.STI指在某组数据(一组数据包括电压,电流和辐照度)采集期间辐照度的不稳定情况. 等级A的不稳定度在<=+/-0.5%,等级B的不稳定度在<=+/-2%,等级C的不稳定度在<=+/-10%.如果每组数据的电压,电流和辐照度同步采集,则不存在采集期间辐照度的波动,这种情况下默认为STI为A级.辐照不稳定度=+/-((最大幅照度-最小辐照度)/(最大幅照度+最小辐照度))*100% 其中,最大辐照度和最小辐照度是数据采集期间在测试平面内探测器在任意指定点的测量值.5、脉冲宽度：脉冲光太阳模拟器有脉冲宽度指标，该指标有两重意义，一是描述脉冲模拟器发出的稳定的脉冲光时间宽度，二是描述脉冲模拟器发出的整个脉冲光的时间宽度，例如一个模拟器的整个脉冲光宽度是120ms，其中稳定的脉冲光宽度是100ms，我们一般称该模拟器的脉冲宽度是100ms三. 太阳模拟器光源等级对测试的影响光伏行业发展初期，晶体硅电池和组件达到批量化生产时，BAA级的模拟器被行业普遍使用，但随着行业的发展和科学技术的进步，尤其是现在各种不同技术类型和不同规格的光伏电池/组件的产品的涌现，其B级光谱的限制性和对多标准板的要求以及测试误差的过大，对AAA级的模拟器成为行业的必然需求，即A（光谱等级）A（辐照不均匀度等级）A（辐照不稳定性等级，通常指LTI）。
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１．１基本理论ｎ１ 考虑一般膜层系统，假定该膜层系统的入射介
质与出射介质都是无吸收的，于是这个膜层系统的 干涉矩阵可表示为：
（纠，虱矗；，弘警７眦＋。）㈩
其中位相厚度为：
否，＝等沁以ｃ鸺舀，＝孥（巩一业，）４ｃｏｓ舀， （２）
于是一般膜层系统的反射率为：
‘尺＝（ｑｏＢ＋Ｃ／（黼）。 （３）
透射率为：
７１一
竺翌！盈！！
ｆ”４７）
１一（珈Ｂ＋Ｃ）（ｒ／ｏＢ＋Ｃ）。
１．２优化设计方法 通常膜系优化设计采用综合法［３１优化任意初始
膜系的层数，直到基本满足给定指标。适合于综合
法的膜系优化方法有Ｎｅｅｄｌｅ法ＨＪ、Ｎｅｅｄｌｅ．Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ 法‘５｜、基于整体退火遗传算法哺］、基因算法等。然
万方数据
１１期
彭小静等：Ａ级太阳模拟器的光谱校正
１３２７
［参考文献］
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理论校正前后各波段光谱能量数据如表ｌ。由 表１可知，校正后各波段氙灯ＩＡＭＩ．５的比值符合Ａ 级标准要求，大部分比值在Ｉ附近，结果非常好。
３．２理论误差分析
图４是膜层厚度在相对误差为±３％内产生５ 组随机偏差的膜系透过率曲线。膜层厚度相对误差
为±３％，对结果影响不大，可接受。
Ｉ
邃翼
褥
蜊
嘲
Ｕ
波长／ｎｍ 图４相对误差为３％的透过率曲线
７．８１４６ ６．９８９７
０．７７０８ １．１１８０
１０００～１１００
９．４３８７
８．１０４３
１．１６４７
对理论结果来看，波长在５００～６００ｎｍ问的光谱能量 比重过高，在８００～９００ｒｉｍ间的光谱能量比苇稍低， 主要原因是膜系镀制过程中带来的各种误差包括折 射率偏差、膜层厚度偏差等，此外还有可能足滤光管 的装配与灯管不共轴而带来的入射角超出预期范围 引起的误差，这为后期进一步改进滤光片设计起到 了指导作用。
３．１理论结果
经计算，高压脉冲氙灯光谱经过该膜系后，相对
光谱强度如图３。由图３可知，结果较理想，氙灯光
谱基本在ＡＭｌ．５附近。
１
ｌ
ｌ
．１ ＡＭｌ．５
脉冲氙灯
∥ ‰ 秽 一
ｌ Ｏ
越骥靛罂 Ｏ
Ｏ Ｏ
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图３校正后的氙灯光谱与ＡＭｌ．５光谱图 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ印ｄｍｕ鹏ｏｆ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ Ｘｅ ｌａｍｐ ａｎｄ ＡＭＩ．５
２９卷
图５是各膜层的敏感度图。由图可以看出膜系 的第１２层对厚度变化最敏感，第７层和１３层次之，其 他膜层均不敏感，在实际镀膜时需特别注意这３层。
４０
３０ 魁
嘎 靛２０
ｌＯ
０ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｌＯ ｌ ｌ １２ １３ １４ 层数
图５膜层灵敏度图
Ｆｉｇ．５
３．３实测结果
Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｅｍｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｌａｙｅｒｓ
［２］电池标准汇编．太阳电池卷［Ｍ］．中国标准出版社，
２００Ｂ．
［２］ｓｏｌａｒ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｅｒｉｅｓ．Ｖｏｌｕｍｅ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ［１Ｖ１］．Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｐｒｅｓｓ
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２０００，２７：１２－一１５．
ＴＨＥ ＳＰＥＣＴＲＡＬ ＣＡＬⅡＩＲＡＴＩｏＮ ｏＦ ＴＨＥ ＣＬＡＳＳ Ａ ＳｏＬＡＲ Ｓｎ仉Ⅱ．ＡＴｏＲ
（＆／ａｔ Ｅｎｅｒｇｙ ｌｎａ／ｔＴａｅ，ＯｅｐａＰｎｅ，ｎ，ｇ删ｏＸｙｉＰａｈｏｙｊｓｉｉｃｎｓｇ，，霸Ｘ喇ｕ ＪＬｉａｉｏｎｔ， ｏｎｇＧｕｌｏＪ，Ｚ，ｉｅ，ｍｉｔｙ，ＳＩｌ蜊２００２４０，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２００７－０７－．０６ 通讯作者：彭小静（１９８２一），男．硕士研究生，主要从事太阳能领域相关研究。ｚａｎｆ＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．∞
万方数据
ｌｌ期
彭小静等：Ａ级太阳模拟器的光谱校正
１３２５
２．２膜系设计 ２．２．１设计目标分析
由图１可知，波长在３００～８００ｎｍ的氙灯光谱接 近连续谱，在８００～１１００ｎｍ之间有多个强烈的线谱。 要使脉冲氙灯光谱很好地模拟ＡＭＩ．５标准太阳光 谱，理想膜系的透过率（目标透过率）曲线就会在３００ —８００ｎｍ较平滑，而在８００～１Ｉｏｏｎｍ出现许多尖峰。 理论设计膜系的透过率与目标透过率完全吻合几乎 是不可能的。不过太阳模拟器Ａ级标准（表１）并不 要求氙灯光谱与ＡＭＩ．５标准太阳光谱完全吻合，只 是要求各波段辐射能量比例达到一定范围。由表Ｉ 可知，氙灯波长在５００～７００ｒｉｍ相对光谱能量比 ＡＭＩ．５相对光谱能量低，而波长在９００—１１００ｎｍ又 太高，与Ａ级标准要求相差甚远。因此，只需设计合 适的膜系调整这几个波段的能量分布以满足Ａ级标 准要求。 ２．２．２膜层材料选择
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｌｔｅｒ ｆｉｌｍ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｗ船ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ：ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ Ｘｅ ｌａｍｐ ＷＩｌｌＳ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｓｏｌａｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｓ ｕｓｕａｌ ｓｏｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ．ｂｕｔ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ Ｘｅ ｌａｍｐ ｗｅｒｅ ｖｅｒｙ ｓｔｒｏｎｇ．Ｔｈｅ ｆｉｌｍ ｌａｙｅｒｓ ｗｈａｔ ｎｅｅｄｅｄ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ Ｍａｅｌｅｏｄ．Ｔｈｅ ｔｈｅｏ— ｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｄｅａｌ ｆｉｌｍ Ｗ１１８ ｏｆｆｅｒｅｄ．Ｔｈｅ ｆｉｌｍ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｐｌａｔｅｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅ ｓｕｂｓｔｍｔｅ ｏｆ ｃｏｌｕｍｎ ｐｉｐｅ ＷｌｔＳ ｉｎ— ｓｔｅａｄ ｏｆ ｌｉｎｇ－ｅｉｇｈｔ ｐｉｐｅ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ．Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｇｏｏｄ ａｎｄ ａｃｃｏｒｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｌａｓｓ Ａ ｓｏｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ｓｔａｎｄａｒｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ；ＡＩＶｌｌ．５；ｆｉｌｍ ｌａｙｅｒ ｄｅｓｉｇｎ；ｓｕｂｓｔｒａｔｅ
１４４９．
［５］林永昌．Ｎｅｅｄｌｅ－Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ法膜系自动设计［Ｊ］．光学仪
［５］‰器Ｙｏ，ｎ１ｇ９ｃ９ｈ９ａ，ｎ２ｇ１．：Ｃ卜０１８１ｔ．ｉＩ垮ａｕｔｏ蚴ｗｉｔｈ ｌ＇ｌｅｅｄｌｅ ａｎｄ ｔｕｎｎｅｌ— ｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｎｕ豫ｎｔｓ，１９９９，２１：卜１１．
１００
８０ 冰
蒋６０
落４０
２０
０ ３００ ４００ ５００ ６００ ７００ ８００ ９００ ｌｏｏｏ １１００
波长／ｒｉｍ
图２膜系在００、１２。、２２．５０入射角的透过率曲线
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ Ｉｒａｎｓｍｉｔｌａｎｅｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｆｉｌｍｓ
ｉｎ ０，１２，２２．５ｄｅｇ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ
３结果与分析
Ｆｉｇ．４＇Ｉｌａｅ ｔｌｍｌｓｍｉｔｔａｎｃｅ‘．ｔｌｌ、ｃｅ ｏｆ
ｄ桃 ｔｈｅ ３％ｒｅｌａｔｉｖｅ
万方数据
太
阳
能学报
表１校正前后氙灯光谱与ＡＭｌ．５光谱能量表 Ｔａｂｌｅ ｌ Ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ Ｘｅ ｌａｍｐ ｂｏｆｏｒ ｏｒ ａｆｔｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ＡＭＩ：５
表２实测氙灯经滤光管后光谱能量与ＡＭｌ．５光谱能量
Ｔａｂｌｅ ２
Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ Ｘｅ ｌａｍｐ ａｆｔｅｒ ｆｉｌｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ＡＭＩ．５
波长，姗絮篡誉繁？意翼篙是标盒卺值
３００～４００
５．Ｕ８１２
５．８６ｌｌ
图６是高压脉冲氙灯经过滤光管校正后实测光
谱与ＡＭｌ．５标准太阳光谱。对应各波段能量比值
由表２给出。
由图６可知，氙灯在长波的强烈线谱大大减弱
了，并且光谱基本在ＡＭｌ．５标准太阳光谱附近，校
正结果较好。从表２数据可知光谱能量分布已达到
Ａ级标准，与理论结果基本吻合，但有小的偏差。相
１．Ｏ ｏ．９ ０．８ ０．７
第２９卷第１１期 ２００８年．．２００８
Ａ级太阳模拟器的光谱校正
彭小静，徐林，郭 泽
（上海交通大学物理系太阳能研究所，上海２００２４０）
摘要：提出一种太阳模拟器光谱校正滤光膜的设计方法：通常的太阳模拟器利用高压脉冲氙灯模拟太阳光，但脉冲氙
灯的线谱较强。该文用Ｍａｃｌｅｏｄ薄膜设计软件对所需膜系进行理论设计与分析，给出理想膜系的理论滤光结果，并进行实