太阳光模拟器是一种专门用于测试太阳能电池性能的设备，能够测量太阳能电池的关键参数，包括短路电流ISC、开路电压VOC、填充因子FF以及光电转化效率η。
结构构成
太阳光模拟器的主要组成部分包括1000W氙灯光源、反射镜、光学积分器、快门、AM1.5滤波片、准直透镜等。其中，AM1.5滤波片的作用是在太阳光经过大气层的路径中模拟出特定的大气条件，以确保测试结果的准确性。
工作原理
太阳光模拟器的工作原理涉及到对太阳光在不同大气条件下特性的理解。太阳光在到达地球的平均距离处的辐射强度被称为太阳能常数，数值为1353W/平方米。大气质量（air 质量）用来描述太阳光穿过大气层时受到的不同影响。在不同的大气质量下，太阳光的单射功率会发生变化。例如，AM0状态表示太阳光在地球外空间的状况，而AM1状态则对应于太阳光垂直照射地球表面的情形。AM1.5状态则是指典型的晴天气象条件下，太阳光照射到地面上的一半情况，此时的辐射总量约为1kW/m²，通常作为太阳能电池和组件效率测试的标准。
使用方法
太阳光模拟器的操作需要注意以下几点：
- 在开启机器前，应使用除湿机将操作间的相对湿度保持在50%以下。
- 打开模拟器主机开关并启动电源，按下"Lanp Start"按钮点亮光源，等待仪器稳定运行约15分钟后才能继续操作。
- 启动测试计算机，随后打开吉时利数字源表的电源，并运行"PVI"测试软件。
- 将已组装好的电池通过电池测试夹具固定在测试仪的两端，无需区分红色和黑色夹子的正负极，只需确保每个夹子均接触到了相应的电极。
- 在"PVI"测试软件中，依次配置所需的参数。在"Sample 面积"选项中输入电池的实际面积值，并在"Reverse Bias"和"Forward Bias"选项中设定所需施加的偏置电压，这两个值应该分布在0点的两侧且能覆盖开路电压的范围。
- 确认参数设置无误后，点击"RUN"按钮开始测试。此时，模拟器的快门将自动打开，产生光斑输出。测试结束后，软件右侧将会显示电池的各项性能指标。
- 测试完成后，首先点击"EXIT"按钮退出软件，接着按下"Lamp Off"按钮关闭光源。随后关闭吉时利数字源表的电源。
- 待模拟器主机的冷却风扇自动停止运转后，关闭模拟器的电压开关，再关闭电源开关，最后断开总电源。
参考资料
太阳能电池测试设备有哪些.搜狐网.2024-09-09
钙钛矿型太阳能电池太阳光模拟器.CSDN博客.2024-09-09
太阳光模拟器概述.百家号.2024-09-09