太陽模擬器是一種在室內(nèi)模擬太陽光的設(shè)備,在光伏行業(yè),,它主要用于太陽電池和組件的電性能測試,、光老化試驗,熱板耐久試驗等,。光源是太陽模擬器中非常重要的部件,,它直接影響到太陽模擬器的光譜,輸出功率,,以及使用的耐久性,。
氙燈是一種高強度氣體放電燈,通過瞬間產(chǎn)生的高壓使氣體發(fā)生電離,,形成放電通道,,產(chǎn)生電弧光,然后在較低的工作電壓下保持穩(wěn)定的弧光放電,。
利用氙燈作為太陽光模擬器的光源存在的主要優(yōu)點如下:
- 光譜匹配度高,,氙燈的色溫在 6000K 左右,與太陽光十分近似,,從上圖 1-1 中可以看出,,氙燈光譜與AM1.5g 標準太陽光光譜十分近似,光譜匹配度很高,;
- 氙燈的光響應(yīng)速度快,,氙燈是通過瞬間產(chǎn)生的 20kV 高壓脈沖將氙氣電離形成發(fā)光的電弧,不需要預(yù)熱就能達到穩(wěn)定的光輸出,;
- 氙燈的發(fā)光亮度十分高,,具有很高的發(fā)光效率,十分適合制作大面積的太陽光模擬器,。
利用氙燈制作太陽光模擬器也有一些缺陷:
- 一是氙燈需要高達 20kV 的電壓來啟動,,具有一定的危險性,不適合實驗教學(xué)場合使用,;
- 二是穩(wěn)定性較差,,氙燈需要 20kV 的高壓來啟動,啟動器在長時間容易發(fā)生故障,而且燈泡容易失效,,故障率相對較高,;
- 三是光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,氙燈的光譜中有許多遠遠偏離的尖峰,,需要設(shè)計復(fù)雜的濾光結(jié)構(gòu)將這些尖峰過濾掉。