太陽能加熱模擬器是用來模擬太陽光的設備，一般包含光源、供電及控制電路、計算機等組成部分。
太陽能加熱模擬器的基本原理是利用人工光源模擬太陽光輻射，以克服太陽光輻射受時間和氣候影響，並且總輻照度不能調節等缺點，廣泛用於航空航天、光伏、農業等領域。
基本介紹
- 中文名：太陽能加熱模擬器
- 外文名：Solar heating simulator
- 作用：光伏檢測材料老化光電器件標定
- 套用：航空航天、光伏
- 定義：用來模擬太陽光的設備
- 組成：光源、供電及控制電路
定義,分類,技術指標,
定義
狹義上的太陽能加熱模擬器僅包含光源、供電及控制電路、計算機等組成部分，即只是模擬太陽輻射的光源，而以下所述太陽能加熱模擬器均指用於光伏檢測太陽能加熱模擬器，除了光源、供電及控制電路、計算機三部分外，其一般還包含電子負載、數據採集系統等功能模組，根據其使用場合不同，一般分為空間用太陽能加熱模擬器和地面用太陽能加熱模擬器。
空間用太陽能加熱模擬器能夠較為準確地模擬太陽輻射的準直性、均勻性和光譜特性，具有較高的空間外熱流模擬精度，主要用於太空飛行器的熱平衡試驗、材料老化試驗，以及航空航天用光電器件的定標等，如KM6太陽能加熱模擬器。
而對於地面用太陽能加熱模擬器，在各項特性參數中，其準直性要求沒有空間用太陽能加熱模擬器高，主要使用輻照不均勻度、光譜匹配度、輻照不穩定度這三個參數來評價其模擬太陽光的等級，以下所述太陽能加熱模擬器均是指地面用太陽能加熱模擬器。
在光伏行業，太陽能加熱模擬器主要用於太陽電池的電性能測試，通過採集待測太陽電池的伏安特性曲線，從而計算得到其最大功率Pmax、最大功率點電流Imax、最大功率點電壓Vmax、短路電流Isc、開路電壓Voc、填充因子FF、光電轉換效率Eff、串聯電阻Rs、並聯電阻Rsh等參量。這些參量不僅能夠反應出太陽電池的電性能，用於太陽電池生產工藝研究，而且用於太陽電池功率和等級評定，作為太陽電池銷售時的定價依據。因此，一台可靠的太陽能加熱模擬器的測試結果，不僅對生產工藝改進具有指導意義，更關係到產品的品質和製造廠商的利潤和信譽。
分類
太陽能加熱模擬器可以按照不同標準進行分類。
1 按照測試面積分類
根據太陽能加熱模擬器的有效輻照面的大小，一般可以分為單片太陽電池測試儀和太陽電池組件測試儀。
單片太陽電池測試儀一般用於電池片廠商的功率測試及分選，以及太陽電池組件生產前的功率測試及分選，其測試面積較小，可以測試常規的125、156太陽電池。
太陽電池組件測試儀一般用於太陽電池組件出廠前的功率測試，一般測試面積較大。
2 按照光源脈衝時間分類
根據光源脈衝特性，可以將太陽能加熱模擬器分為穩態太陽能加熱模擬器、單次脈衝太陽能加熱模擬器和多次閃光太陽能加熱模擬器，其優缺點如圖所示。
3 按照光源類型分類
技術指標
太陽能加熱模擬器設計一般考慮如下技術指標：
1)太陽光譜總輻射
太陽光譜總輻射分為AMO標準太陽光譜總輻射和AM1．5標準太陽光譜總輻射。AMO是日地平均距離處地球大氣層外的太陽光譜總輻射。此時的太陽總輻射量稱之為一個太陽常數，其定義為在此處垂直於太陽輻射光的單位面積上，單位時間內接收的太陽輻射量，其值為(135±2．1)mW/cm2。AM1．5是地面不同接收條件下的太陽輻照度，分為法向直接日照輻照度和半球向日輻照度。
2)太陽光準直角
在日地平均距離處，太陽的13輪視角為32’。
3)輻照不均勻度
通常分為面輻照不均勻度和空間輻照不均勻度，按下式計算為：
式中：
E/E為輻照不均勻度；
為輻照面上(或體積內)的輻照度最大值；
為輻照面上(或體積內)的輻照度最小值；E為平均輻照度。
