avantes太阳模拟器光谱测量

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avantes太阳模拟器光谱测量
太阳模拟器作为光源，在某种意义上说，可以等同于太阳光源，可以模拟太阳光照射。太阳模拟器广泛应用于太阳能电池特性测试，光电材料特性测试，生物化学相关测试，光学催化降解加速研究，皮肤化妆用品检测，环境研究等。
随着太阳能光伏产业的蓬勃发展，太阳能模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大多数采用脉冲氙灯作为光源的设备，最理想的测试状态是采集一个脉冲周期内不同时间点的辐射光谱，进而判断该太阳能模拟器的光谱等级。目前采用微小型的光纤光谱技术是实现太阳能模拟器光谱测量最简单可靠的方法。

设备和方法
1、稳态光谱采集
根据IEC60694-9标准要求，太阳模拟器有效光谱范围是400-1100nm，这就需要光谱测试设备可同时采集到400-1100nm范围的光谱数据，并且在整个波段范围内都具有较高的信噪比，以保证测试数据的可靠性。荷兰Avantes公司的AvaSolar光纤光谱仪，采用高信噪比的薄型背照式CCD探测器，其在200-1100nm均具有良好的光谱响应，以确保得到高质量的光谱数据。同时该套系统出厂时就进行了NIST可溯源的辐射标定，可直接得到稳态的模拟器的辐照度光谱信息。

2、 瞬态光谱采集
基于AvaSolar光谱仪特有的快速采集功能，也可应用在瞬态模拟器的光谱检测中。AvaSolar最多可实现每秒钟450幅光谱的采集，不管模拟器的工作模式是单次脉冲、多次频闪，无论脉冲弛豫时间是小到2ms，还是较长的6s，AvaSolar系统均可得到真实可靠的辐照度数据。
3、光谱匹配度
太阳模拟器的光谱匹配度是指在6个指定光谱范围内强度积分的百分比。任何与标准光谱的偏离百分比都必须在一定的范围内，这也正是衡量太阳模拟器等级的一项标准。对于A类太阳模拟器，光谱匹配度必须在75% - 125%之间。
Ideal Spectral Match Defined by IEC Standards
Spectral Match
Spectral Range (nm) Ideal %
400 - 500 18.4
500 - 600 19.9
600 - 700 18.4
700 - 800 14.9
800 - 900 12.5
900 - 1100 15.9
利用AvaSoft-Solar软件特有的能量积分功能，可得到不同光谱范围内的辐照度总和（单位：µW/cm2），从而帮助判断该太阳能模拟器的光谱等级。如下图所示，同时对上述6个指定光谱范围的辐照强度进行能量积分计算。

4、 模拟器等级判断
AvaSoft-Solar软件