太陽光模擬器的作用是在實(shí)驗室條件下提供可控的標(biāo)準(zhǔn)太陽光模擬光源。太陽光模擬器可用于測試任何光敏工藝或材料，廣泛應(yīng)用于包括光生物學(xué)，光氧化，光降解，光伏，和光催化等研究

領(lǐng)域。傳統(tǒng)太陽光模擬器以氙燈、鹵素?zé)舻茸鳛楣庠矗渲幸噪療魬?yīng)用最為廣泛，氙燈是通過電離高壓氙氣產(chǎn)生電弧從而發(fā)光，氙燈可高強(qiáng)度發(fā)光且其未經(jīng)過濾的光譜與標(biāo)準(zhǔn)太陽光光譜相似，

實(shí)際應(yīng)用中通過特殊定制的濾光片過濾光譜中尖峰部分從而滿足A級光譜匹配度 。隨著 LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成熟，驅(qū)動、散熱、混光、控制等問題逐步得到解決，LED太陽光模擬器已經(jīng)逐漸成為

太陽光模擬器未來發(fā)展的方向.

LED太陽光模擬器在科研領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢如下

1、使用壽命長

氙燈使用壽命為800~1000小時，使用超過此小時數(shù)以后氙燈光譜會發(fā)生紅移且無法通過肉眼觀察發(fā)現(xiàn)此問題，光譜紅移以后測量結(jié)果會形成比較大的誤差

上圖為使用過大概1000小時左右后更換的氙燈燈管，可以看到氙燈有明顯的發(fā)黑現(xiàn)象，更換氙燈后需要重新調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)光路使光斑面積與均勻性達(dá)到要求，一般

需要廠家工程師上門更換，這就帶來了比較高的設(shè)備使用與維護(hù)成本。LED是固態(tài)光源，其使用壽命達(dá)到10000小時以上

2、使用安全性

氙燈是一種通過在高壓下電離氙氣而發(fā)光的氣態(tài)光源，驅(qū)動電壓達(dá)到20KV，且在工作時會劇烈發(fā)熱，在實(shí)驗室使用中有觸電、爆炸的風(fēng)險。LED 工作的電壓很低，

使用低壓恒流源驅(qū)動，相對于氙燈采用高壓脈沖啟動，更加安全穩(wěn)定可控；

3、光譜質(zhì)量

某品牌A+級別氙燈太陽光模擬器光譜

氙燈本質(zhì)發(fā)光光譜與AM1.5G光譜近似，然后通過濾光片濾掉多余尖峰，但是受制于濾光片本身技術(shù)限制，我們?nèi)阅茉诠庾V圖中看到明顯的尖峰。

A+級LED太陽光模擬器光譜(綠色為AM1.5G光譜)

LED是通過光譜擬合技術(shù)達(dá)到匹配AM1.5G光譜的，通過多種不同波長燈珠的擬合可以使光譜更加平滑飽滿，同時LED太陽光模擬器按照IEC60904-9-2020標(biāo)準(zhǔn)

分6段可調(diào)，滿足疊層電池等特殊應(yīng)用的需要。

4、設(shè)備穩(wěn)定性

1、光譜穩(wěn)定性

LED本真具有非常良好的光譜單色性，且其光譜單色特性不受外界環(huán)境溫度及驅(qū)動電流電壓影響，在使用過程中其光譜永遠(yuǎn)能保持穩(wěn)定。氙燈在使用過程中其光譜會發(fā)生

紅移，光譜紅移后太陽能電池測試數(shù)據(jù)就會失真，但是光譜發(fā)生紅移無法通過肉眼發(fā)現(xiàn)

2、輻照度穩(wěn)定性

LED的電光轉(zhuǎn)換效率只受工作溫度影響，我公司LED太陽光模擬器水冷設(shè)計配合精心調(diào)校的溫度控制算法，可以使設(shè)備的輻照度穩(wěn)定性達(dá)到極高的水平

LED太陽光模擬器連續(xù)30分鐘穩(wěn)定性數(shù)據(jù)

備注：采用2400源表采樣標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池短路電流，采樣時間1800秒,采樣周期內(nèi)電流最大值131.6785889，電流最小值131.2532043，輻照度不穩(wěn)定性為0.16%

太陽光模擬器等級劃分

5、更大面積測量

一般穩(wěn)態(tài)氙燈太陽光模擬器最最大有效輻照面積只能做到200mm×200mm左右，LED太陽光模擬器有效輻照面積可以覆蓋50mm×50mm、100mm×100mm、

250mm×250mm、300mm×300mm、300mm×600mm、600mm×1200mm，可滿足鈣鈦礦太陽能電池實(shí)驗室研發(fā)、研發(fā)中試線、工業(yè)生產(chǎn)線等不同階段的測試場景