太阳光模拟器的标准

太阳模拟器是一种模拟太阳光/太阳能照射的系统设备。相对于室外测量，其测试结果会受各种因素的限制。而太阳模拟器的特点是本身体积较小，在测试过程能够不受环境、气候、时间等因素影响。那么如何来评价一个太阳模拟器的品质和等级呢？为了更方便快速的了解太阳光模拟器的各项参数，AAA等级太阳模拟器是如何划分等级，采用了什么标准。海纳光学总结了资料并在下文中讲述。


    本文主要介绍Sciencetech太阳模拟器的等级划分。目前，太阳模拟器主要以ASTM E927-10或IEC 60904-9和JIS三个标准体系为主。这些标准都对照光谱匹配度、辐照不均匀性、辐照时间不稳定性3个主要参数作出了等级划分，用来判断太阳模拟器的品质。其中三个参数为AAA级的太阳模拟器是好的，B、C级次之。海纳光学在下文中会讲述太阳模拟器的参数介绍，太阳光模拟系统的基本介绍。


    太阳模拟器一般采用氙弧灯作为光源，使用滤光片，反射镜和其它光学器件从而模拟出太阳光。其中有三个重要的参数指标：光照匹配度、辐照不均匀性、辐照时间不稳定性。Sciencetech太阳模拟器符合国际ASTM E927-10或IEC 60904 -9标和JIS三个标准体系。根据太阳模拟器的在这三个特征上的不同表现，可将其分为A、B、C三个等级。其中A级是好的，B/C级次之。具体请参见下表（依据ASTM、IEC标准）
等级 光谱匹配度 辐照不均匀度 辐照时间不稳定性
A 0.75-1.25 < 2% < 2%
B 0.6-1.4 < 5% < 5%
C 0.4-2.0 < 10% < 10%


评价太阳光模拟器的三个主要参数。
1、 光谱匹配度：表示太阳模拟器的光谱（每个波长上的功率分布）与真实太阳光谱的接近程度。
通常，太阳光要穿过大气层到达地面，而大气层对阳光是有影响的，比如不同波长的光被大气层中气体分子吸收速率不同，对反射、折射、散射等等的影响也不同；地球上不同纬度地方，太阳光的入射角度不同，使阳光在大气层中的路径长度不一，对阳光的影响程度也是不同。综上这些原因造成了太阳光谱和强度在地表不同地方的差异。因此，我们需要为太阳模拟器选取不同AM滤光片来使其发出来的光束更加接近所选地的阳光。比如，选取AM 0 来模拟太空中的阳光，选取AM1.5G来模拟中纬度地区的阳光等。
具体请参见下表。 
名称 使用条件 强度 mW/cm² 使用频率
AM0 外太空 137 经常使用
AM1 赤道及其附近热带区域 100 不常使用
AM1.5G 中纬度地区，如欧洲，美国，中国，韩国，日本，印度北部，南非，澳大利亚等 100 常使用
AM1.5D 中纬度地区，只考虑穿过大气层的部分光束，忽略被大气层散射效应影响的那部分光束 93 不常使用
AM2.0 高纬度地区，如北欧 71 不常使用