气象用太阳模拟器校准规范 .pdf

气象用太阳模拟器校准规范 1 范围 本文件适用于气象行业使用的太阳模拟器的性能校准。 2 引用文件 本文件引用下列文件： JJF 1615―2017 太阳模拟器校准规范 GB/T 31163―2017 太阳能资源术语 GB/T 33707―2017 气象太阳模拟器 ISO 9845―1: 2022 太阳能—地面不同接收条件下的标准太阳光谱辐照度—第 1部分： 大气质量 1.5 的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度（Solar energy — Reference solar spectral irradiance at the ground at different receiving conditions — Part 1: Direct normal and hemispherical solar irradiance for air mass 1,5） IEC 60904―9: 2020 光伏器件 第 9 部分：太阳模拟器性能要求 （Photovoltaic devices—Part 9: Solar simulator performance requirements） 凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件， 其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 3 术语和计量单位 3.1 辐[射]照度 irradiance 2 物体在单位时间、单位面积上接收到的辐射能，单位为瓦[特]每平方米（W/m ）。 3.2 光谱辐照度 spectral irradiance 在给定波长附近的无穷小范围内，辐照度与该波长间隔之比，单位为瓦[特]每平方米 纳米[W/ （m²·nm）]。 3.3 有效辐照面 effective irradiation surface 满足给定辐照度均匀分布要求的辐照面直径范围，单位为毫米（mm）。 3.4 光谱匹配度 spectral match 太阳模拟器光源的光谱相对于标准太阳光谱辐照度的匹配程度。 3.5 辐照度不均匀度 irradiance non-uniformity 在有效辐照面范围内，太阳模拟器的辐照度随位置变化的最大偏差。 3.6 辐照度不均匀度 irradiance instability 有效辐照面内任意给定位置上，在规定的时间间隔内，太阳模拟器的辐照度随时间变 化的最大偏差。 3.7 大气质量 1.5 air mass 1.5; AM 1.5 太阳辐射通过大气的实际路径与在天顶时通过大气到达观测点的路径之比为1.5时的 状态。 注：AM 1.5是校准和测试地基太阳辐射测量仪器所规定的太阳辐照度和光谱辐照度分布条件。 4 概述 气象用太阳模拟器（以下简称太阳模拟器）是一种模拟自然太阳光谱和辐照度的光源 1 设备，能够提供具有一定光斑有效口径、稳定、均匀、辐照度可控、光谱匹配自然太阳光 的光源输出，主要用于气象辐射仪器性能参数的室内测试和相关科学试验。太阳模拟器主 要由氙灯、聚光镜、转向反射镜、光学积分器、滤光及准直光学系统、氙灯电源、多维工 作台、准直联接横梁、壳体和计算机控制系统等部件组成，典型结构示意图如图 1 所示。 图 1 典型气象用太阳模拟器结构示意图 5 计量特性 2 2 5.1 辐照度范围：200 W/m ～1100 W/m 。 5.2 光谱匹配度：波长 300nm～2500nm 范围内不同波段的光谱辐照度分布与 AM1.5 标准光 谱辐照度分布对比，误差范围在[0.8，1.2]。 5.3 辐照度不均匀度：≤1% （≤φ60 mm）；≤2% （φ60 mm （不含）～ φ160 mm （含））。 5.4 辐照度不稳定度：≤1%/h。 注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。 6 校准条件 6.1 环境条件 6.1.1 温度：校准过程中温度变化范围为 20 ℃±10 ℃； 6.1.2 相对湿