[实用新型]一种太阳模拟器

说明书

本实用新型为了解决现有技术中的准直透镜达到的辐照均匀度不佳，且近场辐照面处的能量利用率也不高的缺陷，而提出一种太阳模拟器，包括辐射源、光学积分器、滤光片组件、反射镜以及被测太阳电池，其中所述辐射源用于提供能量；所述光学积分器用于对能量进行调制以输出均匀的光斑；所述滤光片组件用于进行能量调节；反射镜用于将光学积分器输出的均匀光斑反射至被测太阳电池的表面。本实用新型适用于太阳电池的电性能测试。

技术领域

本实用新型涉及光谱技术领域，具体涉及一种太阳模拟器。

背景技术

太阳模拟器是利用人工光源模拟太阳光源辐照特性的一种技术，它广泛应用于航空、航天、武器、农业、汽车车辆和材料等各种领域。

现有技术中存在的问题是，在实现均匀照明的过程中往往使用准直透镜，准直透镜用在太阳模拟器中达到的大面积辐照均匀度的效果不佳，并且在近场辐照面处的能量利用率也不高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决现有技术中的准直透镜达到的辐照均匀度不佳，且近场辐照面处的能量利用率也不高的缺陷。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种太阳模拟器，包括辐射源、光学积分器、滤光片组件、反射镜以及被测太阳电池，其中所述辐射源用于提供能量；所述光学积分器用于对能量进行调制以输出均匀的光斑；所述滤光片组件用于进行能量调节；反射镜用于将光学积分器输出的均匀光斑反射至被测太阳电池的表面。

优选地，所述辐射源为高压球形短弧氙灯。

优选地，所述光学积分器包括依次设置的第一复眼透镜阵列、光楔阵列以及第二复眼透镜阵列。

优选地，所述光学积分器中的第一复眼透镜阵列、光楔阵列和第二复眼透镜阵列通过支撑镜筒进行连接。

优选地，所述第一复眼透镜阵列、光楔阵列和第二复眼透镜阵列的排布形式为圆形阵列。

优选地，所述滤光片组件包括多个滤光片，所述多个滤光片设置在所述第二复眼透镜阵列外围的单元透镜上。

优选地，每一组滤光片组件包括3个滤光片，透射范围分别为 300nm～700nm、500～950nm和800～1100nm，每一个滤光片处设置有一个与滤光片对应的可变光阑，用于调节光斑面积。

优选地，所述可变光阑的口径变化通过电机驱动四杆机构完成。

优选地，所述高压球形短弧氙灯为德国欧司朗1000W短弧氙灯。

本实用新型的有益效果是：1、采用两组复眼透镜代替准直透镜，能够达到更佳的辐照均匀度；2、在两个复眼透镜中间加入光楔，增强了近场辐照面的能量利用率；3、本实用新型的一个实施例中，辐照不均匀性≤±1.89％，辐照不稳定度≤±0.6％。

需要说明的是，本实用新型仅要求保护硬件配置，不要求保护具体的测试过程或者测试时使用的控制系统。本实用新型的主要改进点在于用复眼透镜代替准直透镜，并且在两个复眼透镜中间假如光楔。其余部分相对于现有技术未作出改进。本实用新型带来的效果也是有硬件配置的改进所带来的。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一个实施例的结构图；

图2为本实用新型一个实施例的辐照源结构图；

图3为本实用新型一个实施例的光学积分器原理示意图；

图4(a)为本实用新型一个实施例的复眼透镜排布示意图；