近年來，隨著太陽(yáng)能應(yīng)用的深入，有關(guān)太陽(yáng)能利用、轉(zhuǎn)化的相關(guān)產(chǎn)品特別是太陽(yáng)能電池板的使用量也在不斷增加。 以往這些產(chǎn)品都是在自然環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，但由于受氣候條件的限制，存在測(cè)試周期長(zhǎng)、數(shù)據(jù)重復(fù)性差等缺點(diǎn)。

太陽(yáng)模擬器是模擬太陽(yáng)光譜和光強(qiáng)的光源設(shè)備，在高精度擬合太陽(yáng)光譜分布的前提下，可以實(shí)現(xiàn)不同的太陽(yáng)輻射量等條件，滿足測(cè)試研究對(duì)太陽(yáng)輻射的特殊需要。?使用太陽(yáng)能模擬器可以克服氣候多變性帶來的不便，全年24小時(shí)在室內(nèi)測(cè)試太陽(yáng)能產(chǎn)品。

發(fā)展歷程

20世紀(jì)60年代初，國(guó)外開始了太陽(yáng)能模擬器的研究。 美國(guó)最先建造了同軸太陽(yáng)能模擬器，隨后蘇聯(lián)、法國(guó)、德國(guó)相繼制定了日光輻射試驗(yàn)方法，并開發(fā)了相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備。 我國(guó)從1965年才開始研制太陽(yáng)能模擬器，中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所是國(guó)內(nèi)最早開展大型太陽(yáng)能模擬器KM2研制的單位。 繼1980年上海機(jī)械學(xué)院太陽(yáng)能研究所研制的由25只高色溫鹵鎢燈組成的太陽(yáng)能模擬器后，1981年中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所趙吉林等人研制的TM-3000A1太陽(yáng)能模擬器測(cè)試數(shù)據(jù)可靠， 以光學(xué)積分器的結(jié)構(gòu)和加工技術(shù)為特點(diǎn)，其開發(fā)成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)小型太陽(yáng)能模擬器的空白，其照射均勻性超過了日本牛尾公司70年代后期生產(chǎn)的同類儀器水平

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2009年北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所在KFTA熱真空環(huán)境模擬設(shè)備上成功研制出光線水平入射離軸準(zhǔn)直太陽(yáng)能模擬器，離軸角25度，照射面直徑600mm。 該太陽(yáng)能模擬器可用于航天器組件的熱真空試驗(yàn)、輻射效應(yīng)試驗(yàn)和熱平衡試驗(yàn)。 2014年8月，國(guó)內(nèi)最大的真空太陽(yáng)能模擬器由中國(guó)航天科工集團(tuán)207研究所交付使用，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

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兩大分類

太陽(yáng)模擬器是在室內(nèi)環(huán)境中，在不同大氣質(zhì)量條件下，模擬太陽(yáng)能輻射特性的試驗(yàn)臺(tái)或定標(biāo)設(shè)備。 一般來說，太陽(yáng)模擬器可以分為兩類。 一類是穩(wěn)態(tài)模擬器，主要由光源、冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、濾光器等組成，多用于單體太陽(yáng)能電池板和小型設(shè)備的測(cè)試。 另一個(gè)是脈沖模擬器，由一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)弧脈沖氙氣燈組成。 該模擬器輻照度在一定范圍內(nèi)的均勻性非常好，常用于大型設(shè)備的測(cè)試。

在太陽(yáng)能技術(shù)的不斷推進(jìn)下，近年來各種大面積的太陽(yáng)能模擬器陸續(xù)開發(fā)出來，其照射面積可達(dá)2-5平方米，照射度均勻性和照射度穩(wěn)定性等指標(biāo)也得到很好的控制，太陽(yáng)光模擬器廣泛應(yīng)用于光電材料性能測(cè)試、航空、航天、汽車空調(diào)等領(lǐng)域。