硅光電池光電特性測(cè)試用準(zhǔn)直式太陽(yáng)模擬器研究.pdf

1、太陽(yáng)模擬器是一種照明設(shè)備，可以在室內(nèi)模擬真實(shí)太陽(yáng)的輻照特性。其性能標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)其出射光束在光譜特性、輻照度大小以及照度分布與真實(shí)太陽(yáng)的相似程度上來(lái)評(píng)價(jià)的。太陽(yáng)模擬器在太陽(yáng)電池的測(cè)試、生物育種以及衛(wèi)星空間環(huán)境模擬等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。
　　本課題基于硅光電池光電特性測(cè)試的需要，綜合目前國(guó)內(nèi)外在太陽(yáng)模擬器領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，確定了用于硅光電池測(cè)試的太陽(yáng)模擬器的總體設(shè)計(jì)方案，提出了一種同軸投射式的光學(xué)系統(tǒng)。采用氙燈作為光源，利用光學(xué)濾光片修正其

2、光譜。為了提高系統(tǒng)的光能利用率，設(shè)計(jì)了一種聚光效果很好的橢球聚光鏡，并且根據(jù)太陽(yáng)模擬器對(duì)于工作面上照度分布的要求，設(shè)計(jì)了一種具有勻光作用的光學(xué)積分器，最后通過(guò)視場(chǎng)光闌與準(zhǔn)直物鏡控制出射光線的出射角度。文中還分析了輻照度與輻照均勻度的影響因素，并對(duì)準(zhǔn)直物鏡的像差進(jìn)行了校正。通過(guò)Lighttools軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，并仿真分析，在理論的基礎(chǔ)上驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。最后結(jié)果表明，輻照度在達(dá)到一個(gè)太陽(yáng)常數(shù)的基礎(chǔ)上輻照不均勻度達(dá)到了±1.72％，