大面積穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器的光學(xué)設(shè)計(jì).pdf

1、太陽(yáng)模擬器是一種模擬太陽(yáng)輻射的人工光源裝置。為了適應(yīng)太陽(yáng)電池的不斷發(fā)展，開(kāi)發(fā)穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器特別是大面積的穩(wěn)態(tài)模擬器非常必要。穩(wěn)態(tài)模擬器主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)太陽(yáng)電池或者組件的性能檢測(cè)和熱循環(huán)測(cè)試。本文根據(jù)某空間衛(wèi)星電池的測(cè)試性能要求，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一臺(tái)大面積穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)能模擬器，并且進(jìn)一步地研究了采用長(zhǎng)弧氙燈和光學(xué)積分器的穩(wěn)態(tài)模擬器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　本文主要內(nèi)容可分為三部分：
　　(1)太陽(yáng)模擬器技術(shù)，及其光源系統(tǒng)和光學(xué)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，包

2、括第二章和第三章部分內(nèi)容；
　　(2)大面積穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器的光學(xué)設(shè)計(jì)，軟件仿真和優(yōu)化，以及對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的調(diào)試檢測(cè)和分析，包括第四章；
　?、俨捎瞄L(zhǎng)弧氙燈和光學(xué)積分器的太陽(yáng)模擬器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，包括第五章；
　　在第一部分中，我們主要介紹了太陽(yáng)電池檢測(cè)技術(shù)，太陽(yáng)模擬器技術(shù)以及輻照度學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，研究了太陽(yáng)模擬器常用的燈光光源和光學(xué)結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了比較，據(jù)此選擇合適的模擬器光源和光學(xué)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，之后介紹了常用于太陽(yáng)模擬器設(shè)計(jì)

3、的光學(xué)軟件。
　　在第二部分中，我們主要設(shè)計(jì)了太陽(yáng)模擬器的聚光光源系統(tǒng)和光學(xué)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在光學(xué)軟件中進(jìn)行仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并加工成產(chǎn)品后調(diào)試和性能檢測(cè)，以及對(duì)影響太陽(yáng)模擬器的因素做了分析，最后我們?cè)O(shè)計(jì)出各項(xiàng)性能指標(biāo)都達(dá)標(biāo)的大面積穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器。
　　在第三部分中，基于長(zhǎng)弧氙燈的優(yōu)勢(shì)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種采用長(zhǎng)弧氙燈和光學(xué)積分器的光學(xué)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，得到了在一定輻照面積上輻照均勻性為A級(jí)的太陽(yáng)模擬器。
　　本文的意義在于提出了一些新的方