太阳光模拟器 | 稳态与瞬态光源的差异解析?

太阳光模拟器作为模拟太阳辐射环境的核心设备，在材料化学、航空航天、绿色能源等领域具有不可替代的作用。其核心价值在于突破自然太阳光受时间、气候制约的局限，解决光照调节难题，为研发测试提供可控环境。Luminbox依托集团近20 年高端检测装备研发经验，产品涵盖太阳光模拟器多系列技术路线，本文从技术原理、性能指标、应用场景等维度，系统对比稳态与瞬态太阳光模拟器的差异。

稳态太阳光模拟器的工作原理

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稳态太阳光模拟器的技术原理图

以“持续稳定”为核心，采用LED、卤素灯，通过多波段光谱调节技术拟合AM1.5G 等标准光谱。例如全光谱 LED 稳态模拟器通过多波长灯珠覆盖 350-1150nm 波段，配合动态电流调节与温控技术维持稳定性，3A AAA 级产品可实现连续 20 分钟内光强波动≤0.5%，满足长期实验需求。

瞬态太阳光模拟器的工作原理

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瞬态太阳光模拟器的技术原理图

瞬态太阳光模拟器：以“瞬时脉冲”为核心，采用高功率短脉冲氙灯，在2-10ms 内释放高强度光照。通过高压触发系统实现瞬时发光，经滤波片调整光谱，因脉冲时间极短，光源及样品热影响可忽略，适用于温度敏感材料测试。

两种光源模拟器的技术特点

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01稳态太阳光模拟器

稳定性突出：可在长时间运行中保持光照强度与光谱的持续稳定。

均匀性优异：能提供高均匀度的光照环境，确保测试区域内辐射条件一致。

调节灵活：支持根据实验需求精准调整光源参数，包括辐照度、光谱配比等。

寿命与维护：采用先进材料技术，光源使用寿命较长，但部分型号因光学系统、冷却系统复杂，初始制造成本偏高，且故障维修需专业技术支持。

能耗特征：为维持稳定输出，需配备大型光学组件与冷却装置，整体能耗相对较高。

02瞬态太阳光模拟器

功率特性：瞬时功率峰值高，但因发光时间极短（毫秒级），平均功耗显著低于稳态设备。

能耗优势：发光时间短，整体耗电量较少。

灯管寿命：因工作时间短、运行温度低，氙灯等核心部件寿命得以延长。

热影响小：测试过程对样品的温度干扰可忽略，避免热敏感材料性能偏差。

系统复杂性：需配套高灵敏度、高速响应的数据采集系统，增加了设备复杂性与成本；同时，极短时间内的光谱精确测量存在技术挑战。

两种光源模拟器的应用场景分析

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01稳态太阳光模拟器

稳态太阳光模拟器适用于“长期实验”：

如太阳能电池研发中用于效率衰减测试与可靠性验证；

材料化学领域支持涂料、聚合物的长期光老化实验；

智能汽车行业为车载光伏组件提供稳定测试环境。

02瞬态太阳光模拟器

瞬态太阳光模拟器聚焦“快速响应” 需求：

如钙钛矿电池研究中避免样品受热破坏，精准捕捉瞬态效率；

航空航天领域测试航天器帆板瞬时功率；

生产线10ms 内完成电池片I-V 曲线扫描，提升质检效率，同时适配热敏感生物材料实验。

无论是稳态太阳光模拟器的持续稳定输出，还是瞬态太阳光模拟器的瞬时精准响应，其核心价值都在于构建“可控的太阳”。随着 LED 光谱调控、脉冲触发等技术的进步，两类设备正朝着更高精度、更低能耗的方向发展，而Luminbox将持续依托技术积累，推动太阳光模拟技术在更多行业实现创新应用，为可持续发展注入核心动力。

Luminbox小面积LED太阳模拟器

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全光谱小面积LED太阳模拟器实现超宽光谱范围、运行稳定与10000h超长使用寿命的三重突破。

超宽光谱范围: 300nm-1200nm，支持AM1.5G, AM0及个性化光谱定制

A+级光谱，优于ClassAAA的稳态LED太阳光模拟器

10000h超长使用寿命，在100毫秒内达到稳定的工作功率

方便拆卸安装，可放入手套箱，适配多应用场景

Luminbox 全光谱小面积 LED 太阳模拟器在辐射照度时间稳定性上表现卓越，其通过精准的恒流驱动与智能温控系统，能将短期辐射照度波动控制在极小范围，且在长时间连续工作下仍保持稳定输出，满足光伏电池片研发、材料光老化测试等高精度实验需求。