AAA 级太阳光模拟器的原理

AAA 级太阳光模拟器凭借对光谱匹配度、辐照均匀性、时间稳定性的严苛控制，成为满足能与自然太阳光对标测试需求的机型。不同于普通模拟器仅能实现基础光照模拟，AAA 级太阳光模拟器以国际标准（IEC 60904-9、ASTM E927）为核心依据，通过多系统协同将人工光源转化为与自然光高度一致的测试设备，直接决定了测试数据的准确性与可追溯性。下文，光子湾科技将从定义与分级标准切入，系统解析AAA 级太阳光模拟器的原理。

AAA 级太阳光模拟器的定义与分级标准

luminbox

AAA 级是太阳光模拟器的最高性能等级，依据国际标准IEC 60904-9与 ASTM E927界定，AAA 级太阳光模拟器需同时满足光谱匹配度、空间均匀性、时间不稳定性三项“A 级” 指标。

国际标准IEC 60904-9与 ASTM E927太阳光模拟器分类标准

AAA 级太阳光模拟器的工作原理

luminbox

AAA 级太阳光模拟器的工作原理本质是通过 “光源- 光学调控 - 精准控制 - 冷却” 四大系统协同，将人工光源转化为符合 AAA 级指标的模拟太阳光，具体流程如下：

1. 光源系统：提供基础连续光谱

氙灯光谱与太阳光谱的比较

AAA 级太阳光模拟器的光源是氙灯，其优势在于光谱覆盖200-1100nm以上，与自然光高度重叠（尤其400-800nm 可见光波段），是实现光谱匹配的基础。

2. 光学调控系统：实现光谱匹配与均匀性

AAA太阳光模拟器光学调控系统

此系统是满足“光谱匹配 A 级” 与 “辐照均匀 A 级” 的关键，包含滤光与匀光两大模块：

滤光模块：

冷光镜：反射测试所需的可见光/ 近红外光，透射多余红外热辐射，避免样品升温（如光伏电池效率随温度升高下降）；

光谱修正滤光片：选择性吸收过强紫外波段（300-400nm）、补偿弱波段（如 700-800nm），确保光谱全波段偏差符合A 级要求；

匀光模块

积分球：内部涂高漫反射材料，将氙灯“中心强、边缘弱” 的高斯分布转化为均匀光，光线经多次漫反射混合均匀，使辐照不均匀性≤2%；

蝇眼透镜阵列：将光束分割为数百个子光束，叠加覆盖测试面，光利用率高，适合大面积样品。

3. 精准控制系统：保障辐照时间稳定性

通过“监测- 反馈 - 调整” 闭环控制，维持光强稳定：

监测端：采用校准硅光电池（精度达±0.5%），实时采集测试面光强；

控制端：PID 控制器对比实时光强与目标值（通常1000W/m²），调整光源电流，确保波动≤2%；

温度补偿：内置传感器修正环境温度对光源的影响，进一步降低漂移。

4. 冷却系统：维持长期稳定

AAA 级太阳光模拟器的光源（氙灯）工作产生大量热量，若堆积会导致元件变形、光源寿命缩短。液冷系统是主流冷却方案，通过水流冷却氙灯与冷光镜，散热效率高，适配高功率设备；此外AAA 级太阳光模拟器通常还会设计温度传感器和自锁系统可确保操作人员的安全。

综上，AAA 级太阳光模拟器的原理以“光谱匹配度、辐照均匀度、辐照时间稳定性” 三大 A 级指标为准则，靠四大系统协同实现：用氙灯提供基础光谱，经光学系统修正光谱、匀化光强，借精准控制稳定光强，以冷却系统防过热；最终将人工光源转化为贴合自然光的测试光，解决户外光照不可控问题，为光伏、航天航空等领域的精准测试提供核心支撑。

Luminbox3A AAA 级太阳光模拟器

luminbox

紫创测控Luminbox 3A AAA 太阳光模拟器采用先进光束准直技术与高均匀光斑设计，精准复现AM1.5G太阳光谱，辐照输出稳定，为实验室提供高效可靠的光照测试解决方案。

 

AAA级性能：光谱匹配度符合IEC60904-9标准AAA级，可达实验室校准精度；

长效稳定：优化光源设计大幅降低维护频率，减少校准与停机时间，提升实验效率；

应用场景：可选配光学滤镜，灵活模拟室内外日光环境，满足多元测试需求。

作为光源校准领域的创新者，紫创测控Luminbox 3A AAA 级太阳光模拟器的技术严苛性贯穿科研与产业全链条，凭借对光源动态调控、光学系统精密设计的核心优势，实现光谱匹配、空间均匀性的超严苛指标，重新定义高效测试体验。为行业提供从单光源到全场景的定制化解决方案。