太陽光模擬器發展與應用
更新時間：2025-10-22 點擊次數：2113
一、太陽光模擬器是測試太陽能電池的評價指標短路電流ISC、開路電壓VOC、填充因子FF、光電轉化效率η的儀器。
二、構造：太陽光模擬器主機主要有：1000W氙燈光源、反射鏡、光學積分器、快門、AM1.5濾波片、準直透鏡等幾部分組成。隨著光源技術的進步，太陽模擬器光源的選用也在變化。金屬鹵素燈、碳弧燈、鹵素燈、鎢絲燈、氙燈、LED等光源均可以用作太陽模擬器的光源，并且有著不同的優缺點。
三、在光伏行業，太陽模擬器主要用于太陽電池的電性能測試，通過采集待測太陽電池的伏安特性曲線，從而計算得到其最大功率Pmax、最大功率點電流Imax、最大功率點電壓Vmax、短路電流Isc、開路電壓Voc、填充因子FF、光電轉換效率Eff、串聯電阻Rs、并聯電阻Rsh等參量。
四、原理：
(1)太陽光在其到達地球的平均距離處的自由空間中的輻射強度被定義為太陽能常數，取值為1353W/m2。而大氣對地球表面接受太陽光的影響都被定義為大氣質量(airmass)。大氣質量為零的狀態(AM0)，是指在地球外空間接受太陽光的情況，適用于人造衛星和宇宙飛船等應用場合；
(2)大氣質量為1的狀態(AM1)，是指太陽光直接垂直照射到地球表面的情況，其入射光功率為925W/m2，相當于晴朗夏日在海平面上所承受的太陽光。這兩種的區別在于大氣對太陽光的衰減，主要包括臭氧層對紫外線的吸收、水蒸氣對紅外線的吸收以及大氣中塵埃和懸浮物的散射等。
(3)在太陽光入射角與地面夾角θ時，大氣質量為AM=secθ，當θ=48.2°時，大氣質量為AM1.5，是指典型晴天時太陽光照射到一半地面的情況，其輻射總量為1kW/m2，常用于太陽能電池和組件效率測試時的標準。
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