小兴说：太阳模拟器之氙灯

太阳模拟器是用来模拟太阳光的设备，基本原理是利用人工光源模拟太阳光辐射，以克服太阳光辐射受时间和气候影响，并且总辐照度不能调节等缺点，包含光源、供电及控制电路、计算机等组成部分，广泛用于航空航天、光伏、农业等领域。

这些规范主要用于测试硅基太阳能电池测试，因此定义间隔的光谱范围主要限于硅的吸收区域。这种定义也能满足其他光伏技术，包括基于CdTe或CIGS技术的薄膜太阳能电池。

氙灯是一种高强度气体放电灯，通过瞬间产生的高压使气体发生电离，形成放电通道，产生电弧光，然后在较低的工作电压下保持稳定的弧光放电。氙灯光谱图如下图所示，红线是氙灯发光的光谱，黄线是标准太阳光光谱，可以看出，氙灯发光的光谱与标准太阳光十分近似，只是在部分波长有很高的尖峰。

主要优点如下：

光谱匹配度高，氙灯的色温在6000K左右，与太阳光十分近似；

氙灯的光响应速度快，瞬间将氙气电离形成发光的电弧；

氙灯的发光亮度高，发光效率高，十分适合制作大面积的太阳光模拟器。

当然也有一些缺陷：

氙灯需要高达20kV的电压来启动，具有一定的危险性；

稳定性较差，需要20kV的高压来启动；

光学结构复杂，需要设计复杂的滤光结构将光谱中偏离的尖峰过滤掉。