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太陽光模擬器是一種模擬太陽光的人造光源裝置，是可提供一定光強的實驗儀器，更是太陽能轉換利用研究的重要儀器。目前在教學和科學研究中得到廣泛應用，是實驗室常備的常用儀器設備之一，正確選擇太陽光模擬器在其應用中非常重要。
太陽光模擬器主要由光學積分鏡、橢球形反射器、快門、濾光片、準直透鏡、燈源等部件組成。氙燈太陽光模擬器其工作原理是：氙燈位于太陽光模擬器的中心位置，發射出的光線經過45°的平面鏡翻轉90°，落在置于橢球焦點的積分鏡上，使光分散均勻，然后光束經過濾光片，將該波段多余的紅外輻射濾除；再經過45°的平面鏡翻轉90；落到準直透鏡上。一般太陽光模擬器會設定系統所需的光學參數，進行光的收集、光束均勻化、過濾和準直。太陽光模擬器通過準直透鏡后以平行光的形式輸出。
太陽光模擬器濾光片為大氣質量濾光片（Air Mass濾波片），其作用是修改光譜輻照度分布，從而模擬在不同環境下的太陽光譜近似分布。其一般可分為AM0和AM1.5等不同型號。當太陽光入射角與地面夾角為θ時，大氣質量為AM=l/cosθ；當θ=0.482時，大氣質量為AM1.5，是指典型晴天時太陽光照射到一般地面的情況。國際標準組織將AM1.5的輻照度定義為1000W/m2，常作為太陽電池和組件效率測試時的標準。地球表面的標準光譜稱為AM1.5G（G代表總的輻射，包括直接的和分散的輻射）或AM1.5D（只包含直接的輻射）。
太陽光模擬器廣泛應用于單晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化等各種不同類型的太陽電池性能測試實驗。它的特點是：①適合低功率應用的低成本替代方案：②極小的光弧能保證用戶將圖像聚焦到光纖或流晶光導管上；③可選用大氣質量濾光片、雙色鏡和帶通濾光片改變輸出光譜的形狀；④安裝AM1.5G濾光片后產生的輸出功率相當于約1.3個太陽常數的輸出。
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