在眾多科學(xué)研究與工業(yè)應(yīng)用場景中，太陽光模擬器有著不可替代的作用。例如在光學(xué)材料的研究中，需要了解材料在太陽光照射下的特性變化，太陽光模擬器就能提供穩(wěn)定且可控的模擬光照環(huán)境，幫助科研人員獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。還有在一些對光照要求嚴(yán)苛的實驗里，它也能精準(zhǔn)模擬出所需光照條件。Luminbox太陽光模擬器光譜匹配度達(dá)IEC60904 - 9標(biāo)準(zhǔn)AAA級，輻照穩(wěn)定。它為實驗室提供高效可靠的全場景光照測試方案，能精準(zhǔn)適配光伏器件檢測、光催化實驗、材料老化研究等高精度測試需求，是實驗室光照測試的理想之選。

太陽光模擬器：應(yīng)用廣泛的“人造太陽”

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太陽光模擬器在很多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。東京農(nóng)工大學(xué)先后研制的

MK-1、MK-2、MK-3LED太陽光模擬器，測量精度不斷提高。在航空航天領(lǐng)域，太陽光模擬器可以模擬太空環(huán)境下的太陽輻照，對太陽敏感器、空間光學(xué)遙感器等進(jìn)行性能測試和精度標(biāo)定，像掃描式和運動式太陽光模擬器就是很好的例子。

隨著應(yīng)用領(lǐng)域的增多，對太陽光模擬器的性能要求也越來越高，高光譜匹配度、高輻照均勻性、高時間穩(wěn)定性成為研究的重要方向。

太陽光模擬器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

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為了科學(xué)、準(zhǔn)確地評估太陽光模擬器的性能，全球制定了一系列評測標(biāo)準(zhǔn)，其中最具代表性的是國際電工委員會IEC60904-9-2007標(biāo)準(zhǔn)、日本JISC8942-2009工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和美國ASTME927-19標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)光譜一致性、輻照不均勻性和時間不穩(wěn)定性這三個關(guān)鍵參數(shù)，對太陽光模擬器進(jìn)行性能評價與等級劃分。

IEC、JIS、ASTM三種標(biāo)準(zhǔn)的太陽模擬器等級劃分

IEC、JIS、ASTM三種標(biāo)準(zhǔn)的參考光譜分布

光譜一致性體現(xiàn)了太陽光模擬器光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜的契合程度，輻照不均勻性反映了輻照在測試面上的均勻狀況，時間不穩(wěn)定性則展示了模擬器輸出輻照度隨時間的變化情況。

IEC60904-9-2007標(biāo)準(zhǔn)將太陽光模擬器分為A、B、C三個等級，其中，A 級標(biāo)準(zhǔn)要求極為嚴(yán)苛，光譜匹配范圍需精確控制在 0.75-1.25 區(qū)間內(nèi)，輻照不均勻性和時間不穩(wěn)定性也均要被控制在 ±2% 以內(nèi)，以確保模擬器輸出的光環(huán)境高度接近真實太陽光的特性。

日本JISC8942-2009標(biāo)準(zhǔn)除了類似等級劃分，還增加了MS級評估，進(jìn)一步細(xì)化了對太陽光模擬器性能的評價維度，為相關(guān)產(chǎn)品在不同應(yīng)用場景下的精準(zhǔn)選擇提供了更豐富的參考依據(jù)。

美國ASTME927-19標(biāo)準(zhǔn)的等級劃分與IEC60904-9-2007部分相同，但在參考光譜分布上存在差異（如上表）這種差異源于美國在相關(guān)科研、產(chǎn)業(yè)實踐中的獨特需求與探索，也使得該標(biāo)準(zhǔn)在本土及部分國際應(yīng)用場景中具有不可替代的適用性。

IEC60904-9-2007標(biāo)準(zhǔn)與IEC60904-9-2020標(biāo)準(zhǔn)對比表

隨著太陽能電池技術(shù)的飛速發(fā)展，對太陽光模擬器光譜的要求愈發(fā)嚴(yán)苛。2020年，IEC對2007年的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，推出了IEC60904-9-2020標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)在擴展波長范圍內(nèi)新增光譜匹配分類，并設(shè)立了更高標(biāo)準(zhǔn)的A+級。在參考光譜分布方面，對于300nm-1200nm的模擬器，則制定了新的參考光譜分布。

對比這些標(biāo)準(zhǔn)可以發(fā)現(xiàn)，不同標(biāo)準(zhǔn)在等級劃分和參考光譜分布上各有特點：

對于擴展波長范圍的太陽光模擬器，IEC60904-9-2020進(jìn)行了單獨規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定與更新，為太陽光模擬器的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用提供了重要的規(guī)范和指導(dǎo)，促進(jìn)了太陽模擬技術(shù)的不斷進(jìn)步。

Luminbox太陽光模擬器

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Luminbox太陽光模擬器采用先進(jìn)光束準(zhǔn)直技術(shù)與高均勻光斑設(shè)計，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)AM1.5G太陽光譜，輻照輸出穩(wěn)定，為實驗室提供高效可靠的光照測試解決方案。

AAA級性能：光譜匹配度符合IEC60904-9標(biāo)準(zhǔn)AAA級，可達(dá)實驗室校準(zhǔn)精度；

長效穩(wěn)定：優(yōu)化光源設(shè)計大幅降低維護(hù)頻率，減少校準(zhǔn)與停機時間，提升實驗效率；

應(yīng)用場景：可選配光學(xué)濾鏡，靈活模擬室內(nèi)外日光環(huán)境，滿足多元測試需求。

Luminbox太陽光模擬器的光譜匹配度符合IEC60904-9標(biāo)準(zhǔn)AAA級，可達(dá)實驗室校準(zhǔn)精度,為科研與工業(yè)領(lǐng)域提供了可靠的太陽光模擬解決方案。未來，隨著模擬技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化，Luminbox太陽光模擬器將在光伏測試、材料老化研究等領(lǐng)域展現(xiàn)更大的應(yīng)用潛力。

原文出處:《Advances in spectral matching techniques for solar simulators》

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