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，*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*简单可靠的方法。

　　设备和方法

　　1、 瞬态光谱采集

　　采用荷兰Avantes 的AvaSpec-2048-USB2 光纤光谱仪">光谱仪，可进行瞬态光谱的测试，*多可实现每秒钟900幅光谱的采集。使用光纤采集光信号，简单方便，将光纤放置在任意光辐照位置即可实现信号的收集。而光谱仪具有的外触发功能，则保证了光谱采集与外部信号的同步。

　　以内置20ms 脉冲弛豫时间的氙灯光源测试为例，下图显示了在一个脉冲周期内，不同时间点的**辐射能量光谱。在脉冲氙灯工作的同时，由太阳能模拟器系统给光谱仪一个TTL 信号，触发光谱仪开始工作。通过A、B、C 这三个顺序测量得到的光谱图比较可知，脉冲氙灯的能量输出在逐渐的减弱。

　　2、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 18.5

　　500 – 600 20.1

　　600 – 700 18.3

　　700 – 800 14.8

　　800 – 900 12.2

　　900 – 1100 16.1

　　Avantes 公司的光谱仪经过NIST 可溯源的辐射定标后，可用于测量光谱**辐射强度。利用软件特有的能量积分功能，即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了积分计算，继而可以与标准光谱进行比对分析。

　　结论

　　使用荷兰Avantes 的光纤光谱仪，可以完全实现太阳能模拟器的光谱测量及等级分析，并且采用了光纤收集光信号的测量方式，测量简单方便，快速准确。由于该光谱仪体积小巧，可选配DLL 动态链接库，也可集成至太阳能模拟器中进行实时的光源光谱检测和分析。

　　典型配置

　　光谱仪

　　AvaSpec- 2048-USB2 光谱仪 VA 光栅(360-1100 nm)，50μm 狭缝，DCL 灵敏度增强透镜，OSC 消二级衍射镀膜

　　分辨率 2.4 nm

　　光纤及附件

　　FC-IR200-2-ME 金属铠甲封装200 微米芯径光纤、CC-VIS/NIR 余弦校正器、AvaLight-HAL-CAL 辐射定标光源/或IRRAD-CAL-VIS 辐射定标服务

　　软件

　　AvaSoft-Full 全功能软件、Avasoft- IRRAD **辐射测量软件、AvsSoft-Fast 快速采集软件、AS-5216-DLL 动态链接库(选配)(end)