太阳模拟器即用人造光源来模拟太阳光。测量的步骤是产生标准电池→模拟器→测量被测电池。标准电池从何而来是首先要解决的问题。在阳光下标定的电池称为一级标准电池，通过模拟器标定的电池称为二级标准电池。空间用一级标准电池的校准是用高空气球、航天器在最接近AM0的光谱条件下测量电池短路电流Isc进行校准的；地面用一级标准电池的校准是在天气晴朗、辐照度稳定、AM1.5条件下测量电池短路电流Isc进行校准的，且总辐照度通过绝对腔体辐射计测量。调节模拟器的发光强度，使二级标准电池的短路电流输出值等于其标定值，然后把二级标准电池取下，换上被测电池，即可对其性能进行测试。目前有两种太阳模拟器。
1）稳态太阳模拟器：工作时可提供连续、不变辐照度的光源，使测量工作能从容地进行。
2）脉冲式太阳模拟器：工作时不连续发光，只在极短时间内，通常是毫秒以下数量级，以脉冲形式发射。其优点是瞬时功率可以做得很大，而平均功率却很小。
太阳模拟器的电光源有卤钨灯、冷光灯、氙灯、脉冲氙灯等。任何光源都存在不均匀、不稳定、光谱时刻变化的问题，可以通过计算修正。
1.辐照不均匀度
辐照不均匀度是对测试平面上不同点的辐照度而言的，当辐照度不随时间改变时，辐照不均匀度按下式计算：
在测量单体电池时，辐照不均匀度应使用不超过被测电池面积1／4的检测电池来检测；在测量组件时，应使用不超过待测组件面积1／10的检测电池来检测。
2.辐照不稳定度
3.光谱失配误差计算
光谱失配误差=
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FT，AM1.5（λ）是指被测电池T在AM1.5状态下的相对光谱电流，为光谱电流与短路电流之比。
FS，AM1.5（λ）是标准电池在AM1.5状态下的相对光谱电流，为光谱电流与短路电流之比。
B（λ）－1定义为光谱，表示太阳模拟光谱辐照度esim（λ）与AM1.5光谱辐照度的相对偏差。
在两种情况下光谱失配误差会消失，一种是太阳模拟器的光谱和标准太阳光谱完全一致；另一种情况是被测太阳电池的光谱响应与标准太阳电池的光谱响应完全一致。但这两种情况都难以做到，可行的办法是设计光谱分布和标准太阳光谱非常接近的太阳模拟器。图10-1为太阳模拟器的基本结构。
太阳模拟器一般由短弧氙灯与滤光器组合而成，氙灯发出的光经凹面反镜聚焦，然后通过一组由多层蒸发膜组成的滤光器，去除氙灯特有的在800～1000nm内的线状光谱，以使整个出射光谱更接近AM1.5或AM0的太阳光，然后通过积分器使光的面分布均匀，再通过石英透镜形成平行光，使位于测量平面上的太阳电池受到均匀的模拟太阳光的照射。太阳模拟器光谱是在AM1.5还是AM0，取决于多层蒸发膜组成的滤光器的设计。
进一步了解可参见GB／T 6495.4—1996《晶体硅光伏器件的Ⅰ-Ⅴ实测特性的温度和辐照度修正方法》和GB／T 6495.8—2002《光伏器件 第8部分：光伏器件光谱响应的测量》。
图10-1 太阳模拟器的基本结构
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