sciencetech太陽(yáng)光模擬器可在目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生高強(qiáng)度，均勻的照明。通常高功率太陽(yáng)光模擬器使用橢圓形反射鏡來(lái)捕獲來(lái)自反射鏡內(nèi)部弧光燈源的光，這種布置會(huì)產(chǎn)生具有明亮外部區(qū)域和黑暗中心的光圖案。這種不均勻性在許多太陽(yáng)能模擬器應(yīng)用中是不可接受的，因此，迫使我們的許多太陽(yáng)能模擬器競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手使用涉及擴(kuò)散器的設(shè)計(jì)來(lái)減少不均勻性。這導(dǎo)致目標(biāo)區(qū)域上的強(qiáng)度降低和光譜失真。
針對(duì)這些問(wèn)題，sciencetech的解決方案是使用*的反射鏡系統(tǒng)，將光“折疊”到目標(biāo)平面上，從而有效地減少損失的光，而幾乎不會(huì)出現(xiàn)光譜畸變，還可以確保輸出光束中沒(méi)有色差。
此外，每個(gè)sciencetech的太陽(yáng)能模擬器均可定制，以*適合您的要求。全反射太陽(yáng)模擬器的設(shè)計(jì)允許在功率和均勻性之間進(jìn)行權(quán)衡。較低的功率可以實(shí)現(xiàn)較高的均勻性；或當(dāng)降低均勻性時(shí)可以增加功率。
介紹具有iv測(cè)試設(shè)備的sciencetech超高效太陽(yáng)模擬器uhe-nl-150。我們制造了許多其他種類的太陽(yáng)能模擬器，并且此演示也適用于我們的其他太陽(yáng)能模擬器類型。
sciencetech公司設(shè)計(jì)和制造了三十多種太陽(yáng)模擬器，如下表所示。
solar simulator
target size
working distance
uniformity
collimation
half angle
square side
circ. diameter
inches
cm
inches
cm
inches
cm
class
degrees
steady-state
sf300a
0.7
1.8
1
2.5
3-4
13
a
1
sf150b
0.7
1.8
1
2.5
3-4
7.5
b
1
sf150c
0.7
1.8
1
2.5
3-4
7.5
c
1
sf300b
1.4
3.6
2
5
3-4
13
b
1
sf300c
1.4
3.6
2
5
3-4
7.5
c
1
slb-150a
1
2.5
1
2.5
4
10
a
12
slb-150b
1.5
3.8
1.5
3.8
6
15
b
12
slb-300a
1.5
3.8
1.5
3.8
6
15
a
12
slb-300b
2
5
2
5
8
20
b
12
ss150
1.4
3.6
2
5
27
68
a
2.5
ss0.5kw
2.1
5.2
3
7.5
18
45
a
3
ss1.0kw
3.5
8.8
5
12.5
30
75
a
3
ss1.6k
4.3
11
6.2
16
36
90
a
3
ss2.5k
5.6
14
7.8
20
42
105
a
3
ss0.5kw-uv
2.1
5.3
3
7.5
18
45
a
3
ss1.0kw-uv
3.5
8.8
5
12.5
35.2
88
a
3
ss1.6kw-uv
4.5
11.3
6.4
16
50
125
a
3
ss2.5kw-uv
5.6
14.1
8
20
42
105
a
3
sfr1.6k
6.3
16
8.5
21.5
~12
30
b
0.7
sfr3.0k
8.4
21
11.5
29.5
~12
30
b
0.7
uhe-15a
3
7.6
3
7.6
22
55
a
5
uhe-15-i
5
12.7
5
12.7
22
55
b
5
uhe-15-ii
4
10
4
10
18
45
b
5
uhe-15-iii
6
16
6
16
24
60
b
5
uhe-15-iv
5
12.7
5
12.7
24
60
b
5
uhe-16
6.3
16
6.3
16
23
58
a
5
uhe-33
12
33
12
33
44
110
a
5
uhe-45
18
45
18
45
44
110
a
5
solar lightline a1
1
2.5
1
2.5
4
10
a
10
solar lightline a4
1
2.5
1
2.5
4
10
a
10
sl-38a-ws
1.5
3.8
1.5
3.8
10
25
a
10
sl-50a-ws
2.0
5.0
2.0
5.0
10
25
a
10
sl-60a-ws
2.4
6.0
2.4
6.0
10
25
a
10
lasi
20
50
20
50
40
100
c
10
tops
8.4
21
12
30
25
72
b
~20
flash
pss1
40
100
40
100
40
100
a
not collimated
pss1.5
60
150
60
150
40
100
a
not collimated
pss2
80
200
80
200
40
100
a
not collimated
flash
concentrator
fssc 200-4000 suns
2
5
2
5
~0.5
~1.2
a
15
太陽(yáng)常數(shù)和太陽(yáng)模擬
在各種研究領(lǐng)域中，以兩種方式測(cè)量了來(lái)自太陽(yáng)的輻射。太陽(yáng)常數(shù)是在垂直于入射角的平面上入射到地球大氣表面的光的輻照度或強(qiáng)度。
世界氣象組織已將該值定義為大氣外1366.7w/m2。
由于大氣中的吸收和散射效應(yīng)，太陽(yáng)在地球表面的輻照度在不同條件下會(huì)發(fā)生變化，因此，關(guān)于太陽(yáng)模擬器的輻照度，許多其他常數(shù)很重要。
solar spectrum *
filter
power density
(mw/cm2)
transmission %
in space
am0
137
61.3%
direct solar spectrumat 0ozenith angle
am1.0d
104
67%
global solar spectrumat 0ozenith angle
am1.0g
100
66.7%
direct solar spectrumat 48.2ozenith angle
am1.5d
93
65%
global solar spectrumat 48.2ozenith angle
am1.5g
100
58.5%
direct solar spectrumat 60.1ozenith angle
am2.0d
71
57.3%
* all measurements are at sea level, excluding am0
在大氣層以下，太陽(yáng)發(fā)出的輻射可分為兩個(gè)部分：來(lái)自太陽(yáng)本身的直接輻射，以及來(lái)自天空其余部分的散射輻射，包括從地面反射回來(lái)的一部分。調(diào)整太陽(yáng)模擬器以模仿各種環(huán)境下的太陽(yáng)光譜分布；為此，可使用空氣質(zhì)量（am）濾鏡更改和完善來(lái)自氙弧燈光源的光譜分布。
在討論濾鏡時(shí)，使用直接（d）濾鏡模仿直接輻射光譜，并通過(guò)使用將兩個(gè)分量一起模仿的全局（g）濾鏡來(lái)匹配包括散射的天空和地面輻射在內(nèi)的總輻射。
上表給出了在許多可以模擬的常見(jiàn)條件下兩種sciencetech濾光片類型的1 sun輻照度值，以及相對(duì)于250-2500nm之間未濾光的近似透射率值。
sciencetech的am濾波器設(shè)計(jì)為可在標(biāo)準(zhǔn)條件下單獨(dú)使用，盡管它們也可以串聯(lián)排列以產(chǎn)生其他光譜分布。我們比賽使用的許多太陽(yáng)模擬器系統(tǒng)都要求串聯(lián)使用濾波器以達(dá)到與sciencetech濾波器相同的性能，例如，串聯(lián)使用am0和am1.0濾波器以獲得am1.0光譜分布，而scientifictech的am1.0濾波器可以單獨(dú)使用以獲得相同的結(jié)果，從而減少了功率損耗并減少了其他濾波器的成本。
大多數(shù)sciencetech太陽(yáng)模擬器都使用氙弧燈，這使系統(tǒng)能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的準(zhǔn)直光束，類似于5.8k黑體。兩者之間大的區(qū)別是氙弧線出現(xiàn)在電弧光譜中，而大氣吸收則在太陽(yáng)光譜中，這在800-1100nm范圍內(nèi)尤為突出，這是因?yàn)闊舻木€輸出強(qiáng)度很高。am0濾光片可以降低這種影響，從而使特定頻段的平均水平與大氣層上方的太陽(yáng)水平相匹配，優(yōu)于±25％，盡管使用實(shí)用的濾光片不可能*消除氙氣線，同時(shí)保留光譜的其余部分。am1.0、1.5和2.0濾光片還可以針對(duì)不同的海平面條件修改光譜的可見(jiàn)光和紫外線部分，
左圖顯示了sciencetech全反射太陽(yáng)能模擬器的典型輸出光譜。這些光譜輻照度曲線結(jié)合了氙弧燈光源，空氣質(zhì)量過(guò)濾器和太陽(yáng)模擬器光束均化器內(nèi)部使用的反射鏡的光譜曲線。
實(shí)際輸出光譜可能會(huì)因燈的狀況和空氣過(guò)濾器的制造公差而有所不同。為了簡(jiǎn)化我們的太陽(yáng)模擬器的光譜曲線與astm e927-10標(biāo)準(zhǔn)曲線的直觀比較，將模擬器的輸出歸一化為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光譜。