■ 李开春 苗伟 张旭 刘广虎

一 引言

太阳模拟器是模拟太阳光辐照特性的一种测试设备，其主要作用是提供具有一定辐照度和辐照均匀性的光源，可在高精度拟合太阳光谱分布的前提下实现不同地域、不同季节的太阳光照特性，以满足实验研究对太阳辐照的特殊需求。该技术应用领域非常广泛，早期主要用于空间飞行器的空间环境模拟实验，近年来在空间技术的其他方面、太阳能利用、遥感技术中常常把太阳模拟器作为太阳光的模拟光源。衡量太阳模拟器的主要技术指标有辐照强度、辐照均匀性、光谱能量分布等。

二 实验

1 太阳模拟器的结构及工作原理

图1为太阳模拟器的结构图，主要由灯场、人造天空及控制系统组成。其工作原理主要是由金属卤素灯发出光，经椭球面聚光镜的反射形成近平行光束，光束经玻璃过滤除去杂光得到与自然太阳光非常接近的光谱分布，光再经过人造天空照在集热器或热水器上，进行试验，人造天空的作用是降低灯在运行过程中产生的热对测量的影响。

从图2中可以看出，太阳模拟器发出的光谱与自然光(AM1.5)光谱很接近，特别是在可见光范围内基本上完全重合。图3为太阳模拟器实物图。

图3 太阳模拟器实物图

2 实验过程

将真空管型集热器和平板型集热器分别放在太阳模拟器测试台架上按照标准进行测试，测试完后，将集热器放到室外跟踪台上做相同的实验，对比室内外测得的性能。……