太阳模拟器_百度百科
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太阳模拟器
太阳模拟器是用来模拟太阳光的设备，一般包含光源、供电及控制电路、计算机等组成部分。太阳模拟器的基本原理是利用人工光源模拟太阳光辐射，以克服太阳光辐射受时间和气候影响，并且总辐照度不能调节等缺点，广泛用于航空航天、光伏、农业等领域。
太阳模拟器简介
狭义上的太阳模拟器仅包含光源、供电及控制电路、计算机等组成部分，即只是模拟太阳辐射的光源，而以下所述太阳模拟器均指用于光伏检测太阳模拟器，除了光源、供电及控制电路、计算机三部分外，其一般还包含、数据采集系统等功能模块，根据其使用场合不同，一般分为空间用太阳模拟器和地面用太阳模拟器。
空间用太阳模拟器能够较为准确地模拟太阳辐射的准直性、均匀性和光谱特性，具有较高的空间外热流模拟精度，主要用于航天器的热平衡试验、材料老化试验，以及航空航天用光电器件的定标等，如。
而对于地面用太阳模拟器，在各项特性参数中，其准直性要求没有空间用太阳模拟器高，主要使用辐照不均匀度、光谱匹配度、辐照不稳定度这三个参数来评价其模拟太阳光的等级，以下所述太阳模拟器均是指地面用太阳模拟器。
在光伏行业，太阳模拟器主要用于太阳电池的电性能测试，通过采集待测太阳电池的，从而计算得到其最大功率Pmax、最大功率点电流Imax、最大功率点电压Vmax、短路电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF、光电转换效率Eff、串联电阻Rs、并联电阻Rsh等参量。这些参量不仅能够反应出太阳电池的电性能，用于太阳电池生产工艺研究，而且用于太阳电池功率和等级评定，作为太阳电池销售时的定价依据。因此，一台可靠的太阳模拟器的测试结果，不仅对生产工艺改进具有指导意义，更关系到产品的品质和制造厂商的利润和信誉。[1]
太阳模拟器分类
太阳模拟器可以按照不同标准进行分类。
太阳模拟器1 按照测试面积分类
根据太阳模拟器的有效辐照面的大小，一般可以分为单片太阳电池测试仪和。
单片太阳电池测试仪一般用于电池片厂商的功率测试及分选，以及太阳电池组件生产前的功率测试及分选，其测试面积较小，可以测试常规的125、156太阳电池。
太阳电池组件测试仪一般用于太阳电池组件出厂前的功率测试，一般测试面积较大。
太阳模拟器2 按照光源脉冲时间分类
根据光源脉冲特性，可以将太阳模拟器分为稳态太阳模拟器、单次脉冲太阳模拟器和多次闪光太阳模拟器，其优缺点如图所示。
太阳模拟器3 按照光源类型分类
随着光源技术的进步，太阳模拟器光源的选用也在变化。、、、、、等光源均可以用作太阳模拟器的光源，并且有着不同的优缺点。[1]
太阳模拟器性能评价
对于光伏测试用太阳模拟器的性能评价，当前均以 60904-9 （Edition 2.0 2007-10）为标准。
要实现标准测试条件（）下的测试，在400-1100nm的光谱范围内，太阳模拟器必须能够在测试面上达到1000W/m2的辐照度，并根据需要可以进行一定程度的调节。
太阳模拟器光谱匹配度
太阳电池为光谱选择性器件，因此，在同等条件下，太阳模拟器的光谱越接近真实太阳光谱，用其测试得到的太阳电池参数越准确。为了评价太阳模拟器的光谱与真实太阳光谱的接近程度，（IEC）根据 G 173所引用的SMARTS2《太阳光线在大气中传播的简易模型》规定的标准太阳光谱分布，使用分段能量占比的方式，对太阳模拟器与太阳光谱的接近程度进行了分级。[2]
AM1.5G标准太阳光谱分布
AM1.5G标准太阳光谱分段能量占比
AM1.5G标准太阳光谱分布与其分段占比分别如上图所示，其对应的太阳模拟器光谱匹配度级等级评定标准如下表所示。
等级　　光谱匹配度A0.75-1.25B0.6-1.4C0.4-2.0太阳模拟器光谱匹配度等级
太阳模拟器辐照不均匀度
在测试面上，目标测试区域内的辐照度应该达到一定的均匀度要求，辐照度用合适的探测器量测。根据 60904-9的规定，太阳模拟器辐照不均匀度的计算公式如下：
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。
对于测试辐照度的探测器尺寸的要求为，其最大尺寸为以下两个尺寸中的较小的一个：
（1）目标测试区域面积的
（2）400cm2；
太阳模拟器辐照不均匀度等级评定标准如下表：
等级辐照不均匀度A2%　　B5%C10%
太阳模拟器辐照不稳定度
数据采集期间，辐照度应该具有一定的稳定度。根据60904-9的规定，太阳模拟器辐照不稳定度的计算公式如下：
其中,最大辐照度和最小辐照度是数据采集期间在一次测试期间内任意指定点的测量值。
太阳模拟器辐照不稳定度等级评定标准如下表：[2]
等级短期稳定度(STI)长期稳定度(LTI)A0.5%　　2%　　B2%5%C10%10%
太阳模拟器市场概况
Pasan和SPIRE是目前被业内广泛认可的品牌，在稳定性和准确性上有较强的优势，但是由于市场定位高端、配件成本高昂、市场竞争不激烈等原因，导致价格一直居高不下，其动辄百万级的价格却是国内用户很难接受的，再加上昂贵的售后服务费用，他们的设备并没有成为国内电池制造厂商的主力。
　　由于近些年我国光伏事业的快速发展，在太阳电池领域的研究也日渐升温，国内的不少科研单位和企业也一直致力于太阳模拟器的研发，主要代表是依托西安交通大学太阳能研究所的和依托上海交通大学物理系太阳能研究所的上海赫爽太阳能科技有限公司。[3]
．中国知网[引用日期]
．中国知网[引用日期]
．深圳市宇泰试验设备有限公司官方网站[引用日期]太阳能模拟器市场稳健增长 2022年有望达84.4亿美元
市场调研公司marketsandmarkets的一份报告显示，到2022年，全球太阳能模拟器市场预计将达到84.4亿美元，年之间的年复合增长率将达到6.5％。这一市场的增长主要受光伏市场的增长、可再生能源行业需求增长等因素拉动。
年，AAA级太阳能模拟器将引领太阳能模拟器市场
从产品类别来看，到2022年，AAA级产品预计将占据的太阳能模拟器市场的最大份额，并保持较高速增长。AAA级太阳能模拟器可以提供与太阳最接近的匹配光谱，并随时间变化保持照明的均匀性。
年，氙弧灯市场预计将迎来大幅增长
氙弧灯的太阳能模拟器市场预计将在年之间以最高的速度增长。经过验证的成熟技术、可靠的输出、更好的光谱效应，对测试版照明样品的需求，都为氙弧灯市场带来了机遇。大多数情况下，氙弧灯在太阳能行业主要用于测试光伏电池/模块。预计未来光伏市场的增长，将进一步推动氙弧灯市场的发展。
光伏电池/模块和材料测试市场：占主导地位的应用市场
公用设施、住宅和非住宅对光伏应用的不断增长，将推动太阳能模拟器市场的增长。AAA级太阳能模拟器是PVP/模块测试中最受欢迎的太阳能模拟器，因为它提供了更高的精度和效率。
亚太地区：占据最大的市场份额
预计亚太地区将在2017年占据太阳能模拟器市场的最大份额，并在年间以最高的速度进行增长。太阳能市场的增长、主要亚洲国家的绿色能源法规，以及政府对先进光伏技术开发与商业化的持续支持、SPF和抗紫外线产品的不断增长，让亚太地区成为了一片发展沃土。
太阳能模拟器生态链包括研究和产品开发、制造/组装、分销商和经销商、营销和销售、售后服务。 在太阳能模拟器市场中运营的主要厂商包括纽波特公司（美国）、迈耶汉堡技术股份有限公司（瑞士）、吉达电力有限公司（中国）、斯派尔太阳能（荷兰）、太阳能光电公司（美国）、阿贝科技 （美国）、Sciencetech（加拿大），Spectrolab（美国）、OAI（美国）、Asahi Spectra（日本），Iwasaki Electric（日本）、Nisshinbo Mechatronics（日本）、Endeas Oy（芬兰）和Wacom Electric（日本）。
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