多源分布式稳态太阳模拟器设计

太阳模拟器是光伏和材料降解研究中的关键设备,能够为光浸泡与耐久度测试提供稳定可控的特征辐照度光谱.基于大功率、单晶窄带小发光面的LED光源采用超半球齐明透镜进行全孔径集光,设计曲面分布式光学结构,从而高效实现目标靶面上的光谱匹配及1个太阳常数(辐照度为100 mW/cm2)的辐照度.实验结果表明,本文所设计的太阳模拟器在1000 h的时间内的辐照度波动低于1.15％,靶面中心60 mm×60 mm的正方形区域内辐照度不均匀性为1.98％,80 mm×80 mm区域内辐照度不均匀性为4.99％,光斑的光谱匹配度达到A级.该系统结构紧凑,可扩展性强,可用于长期稳态测量.