大面積太陽光模擬器主要由光學積分鏡、橢球形反射器、快門、濾光片、準直透鏡、燈源等部件組成。其工作原理是:氙燈位于太陽光模擬器的中心位置,發(fā)射出的光線經(jīng)過一個45°的平面鏡翻轉(zhuǎn)90°,落在置于橢球焦點的積分鏡上,使光分散均勻,然后光束經(jīng)過濾光片,將該波段多余的紅外輻射濾除;再經(jīng)過第二個45°的平面鏡翻轉(zhuǎn)90°;落到準直透鏡上。一般太陽光模擬器會設(shè)定系統(tǒng)所需的光學參數(shù),進行光的收集、光束均勻化、過濾和準直。太陽光模擬器通過準直透鏡后以平行光的形式輸出。
光是人眼可以看見的一系列電磁波,也稱可見光譜。在科學上的定義,光是指所有的電磁波譜。光是由光子為基本粒子組成,具有粒子性與波動性,稱為波立二象形。利用電,光可以變成任何的形態(tài)和方式,給予人們照明,通過設(shè)計性也可以把光表現(xiàn)出多種形態(tài),達到人們想要的效果。人們看到的光來自于太陽或借助于產(chǎn)生光的設(shè)備,包括白熾燈泡、熒光燈管、激光器、螢火蟲等。
大面積太陽光模擬器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。應(yīng)用太陽模擬技術(shù)研制的大型太陽模擬器是航天技術(shù)中衛(wèi)星空間環(huán)境模擬的主要組成部分。中小型太陽模擬器用于衛(wèi)星姿態(tài)控制的太陽敏感器地面模擬試驗與標定及地球資源衛(wèi)星多光譜掃描儀太陽光譜輻照響應(yīng)的地面定標。在太陽光伏科學與工程中,太陽模擬器主要用于太陽能電池的檢測與標定。
隨著經(jīng)濟的增長,人們對能源的需求逐漸擴大。目前常規(guī)能源中的石油、天然氣、煤炭等已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需要,因此需要利用和開發(fā)再生能源,太陽能作為一種不會枯竭的清潔能源得到很多國家的重視。
大面積太陽光模擬器可以模擬太陽能電池在各種光照、溫度下的負載能力和系統(tǒng)性能,實現(xiàn)在線調(diào)試的*逼真的模擬。同時利用太陽能電池陣列模擬器還可以檢驗出系統(tǒng)的配置是否合理,通過改變太陽能電磁的連接方式、連接數(shù)量從而實現(xiàn)配置方案??傊?,太陽能光伏陣列模擬器可以縮短研究周期,降低研發(fā)成本,提高研究效率。