太阳光源模拟器是一个涵盖面很广的品类。从全光谱太阳光模拟器到红外太阳模拟器,从桌面级科研设备到航天级定制系统,都叫“太阳光源模拟器”。
选型之前,先搞清楚自己需要模拟太阳光的哪一部分——是完整的AM1.5G标准光谱,还是特定波段(如红外)的辐射特性。

全光谱方案:氙灯是主力
目前市场上最常见的太阳光源模拟器采用氙灯作为光源。氙灯的光谱从紫外延伸到红外,连续性好,跟AM1.5G标准光谱的匹配度最高。Sciencetech的超高效太阳模拟器系列采用全反射光路,无彩色偏差,辐照面积可达300×300mm,达到AAA级标准。
氙灯方案的核心优势是光谱平滑。在300-1200nm范围内,通过AM1.5G滤光片校正后,各波段比值可以控制在A级标准(0.75-1.25)范围内。
但氙灯方案的短板也很明显:寿命短(约1500-2000小时),需要定期更换灯泡,长期运行成本较高。

LED方案:长寿命与灵活性的新选择
LED太阳光源模拟器是近年来的发展方向。通过组合不同波长的LED芯片(紫外、蓝、绿、红、红外等),可以拼合出覆盖一定范围的太阳光谱。
LED方案的优势是:寿命超数万小时,几乎免维护;调光不改变光谱形状;无需预热,开机即用。但LED的光谱平滑度不如氙灯,目前在部分波段的匹配度还有提升空间。

红外专用方案:聚焦特定波段
对于3D摄像头测试、红外探测器标定、航天热平衡试验等场景,全光谱设备往往不够用。这时需要红外太阳模拟器,专门在700-1100nm或更宽的红外波段提供高精度光谱匹配。
这类设备的典型指标:光谱匹配度在目标波段内达到ASTM A等级,辐照面积可达1m²甚至更大,景深内保持±5%的均匀性。
太阳光源模拟器的核心指标

无论哪种技术路线,太阳光源模拟器的核心指标都一样:光谱匹配度、辐照均匀度、时间不稳定性。三个指标同时达到A级,就是AAA级设备。
光谱匹配度衡量模拟器的光谱与AM1.5G标准太阳光谱的接近程度。A级要求每个波段的比值在0.75到1.25之间。
辐照不均匀度衡量光斑范围内不同位置的光强差别。A级要求不超过2%。
时间不稳定性衡量设备在持续工作时输出光强的波动程度。A级要求波动不超过±2%。
选型建议

太阳光源模拟器的选型,先明确测试需求,再匹配设备方案。
如果做光伏电池效率测试,需要AAA级全光谱氙灯或LED模拟器,覆盖300-1200nm全波段。
如果做光催化或光电化学实验,需要A级光谱匹配的氙灯模拟器,AM1.5G滤光片是标配。
如果做3D摄像头、红外探测器或航天热平衡测试,需要红外太阳模拟器,重点关注700-1100nm波段的光谱匹配度和景深均匀性。
上海科迎法在太阳光源模拟器领域提供从全光谱到红外专用、从桌面级到定制化大面积设备的完整产品线,依据IEC 60904-9:2020与ASTM E927标准研发,支持氙灯、LED双技术路线,可按需匹配不同应用场景。
