太陽模擬器是一種在室內(nèi)模擬太陽光的設(shè)備，在光伏行業(yè)，它主要用于太陽電池和組件的電性能測試、光老化試驗(yàn)，熱板耐久試驗(yàn)等。一個(gè)常規(guī)的太陽模擬器由光源、儲(chǔ)能供電電路、觸發(fā)電路、電子負(fù)載、采集電路以及計(jì)算機(jī)等模塊組成。

　　1、光源

　　光源是太陽模擬器的重要部件，光源的選擇對模擬器的設(shè)計(jì)起到關(guān)鍵的作用，可選的包括，氙燈，鹵素?zé)簦瑹o極硫燈，HID燈，LED燈等。不同的光源對驅(qū)動(dòng)電源，濾光光路，均勻性光路有不同的要求。在選擇和設(shè)計(jì)光源時(shí)要盡量的考慮光源出射光譜與太陽光譜的匹配性，盡量減少濾光環(huán)節(jié)。

　　2、電源模塊

　　a）穩(wěn)態(tài)模擬器電源

　　穩(wěn)態(tài)模擬器電源的設(shè)計(jì)相對較為簡單，主要是恒流和恒壓以及調(diào)光控制，目前已經(jīng)有很多公司生產(chǎn)獨(dú)立的穩(wěn)態(tài)電源，可以作為模塊使用。需要注意的是，太陽模擬器的供電電源是大功率器件，光源的點(diǎn)燃瞬間一般需要大的啟動(dòng)電壓，而氣體被擊穿后瞬間產(chǎn)生大電流，這是會(huì)在空間中產(chǎn)生*的電磁波，因此需要做好EMC方面的防護(hù)，以免燒壞其他器件。另外當(dāng)使用多燈照明時(shí)，需要考慮相互之間輸出的功率匹配，因此一般會(huì)有一個(gè)輸出反饋控制的回路。

　　b）脈沖模擬器電源

　　脈沖模擬器電源的設(shè)計(jì)較穩(wěn)態(tài)模擬器要復(fù)雜的多，這其中的關(guān)鍵是毫秒量級亞穩(wěn)態(tài)脈沖的獲得。對于常規(guī)晶硅電池，這個(gè)亞穩(wěn)態(tài)脈沖一般要求要10ms左右，對于薄膜、聚光、多結(jié)高效電池等電容效應(yīng)較大的電池這種亞穩(wěn)態(tài)脈沖要達(dá)到100ms左右。上海赫爽采用LC充放電網(wǎng)絡(luò)來獲得亞穩(wěn)態(tài)脈沖，LC網(wǎng)絡(luò)通過電容和電感級連的方式連接而成，可高達(dá)到100ms，可以滿足從晶硅到薄膜、多結(jié)電池的全系列測試。

　　3、電子負(fù)載及數(shù)據(jù)采集

　　太陽模擬器并不僅僅是一個(gè)模擬太陽光的光源，它還包括了一整套的測試系統(tǒng)。太陽電池是一種非線性元件，在電池/組件的性能進(jìn)行測試時(shí)，一般通過測試一整條IV曲線來判斷太陽電池的性能。當(dāng)前業(yè)界主要使用電子負(fù)載代替真實(shí)負(fù)載進(jìn)行IV曲線的測試。對于脈沖式太陽模擬器，它僅有數(shù)十毫秒甚至幾毫秒的亞穩(wěn)態(tài)恒定光強(qiáng)，要在如此短的時(shí)間內(nèi)完成整條IV曲線的測試，這要求使用快速電子負(fù)載。

　　當(dāng)前太陽電池電流電壓特性曲線的測試普遍采用四線制的接法，它可以消除接觸電阻的影響。為了得到的IV曲線，在電流采樣時(shí)普遍采用多點(diǎn)采用，不同廠家的模擬器采樣點(diǎn)數(shù)從幾百點(diǎn)到上萬點(diǎn)，當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)很大時(shí)，這就要求有更高位的A/D轉(zhuǎn)換模塊，業(yè)界目前普遍采用10位到16位的AD轉(zhuǎn)換器件。