太阳光模拟器标准的差异与影响

太阳光模拟器通过模拟太阳光的光谱与辐照度，为器件性能提供可重复、可比较的测试条件。然而，全球评估太阳光模拟器性能的标准并不统一，有国际电工委员会（IEC）、日本工业标准（JIS）与美国材料与试验协会（ASTM）三类核心标准，虽技术目标相似，但关键指标定义与测量方法差异显著，不仅可能引发测试混淆，还会影响不同模拟器性能数据的客观评估。下文，紫创测控luminbox将对这三类核心标准进行详细辨析。

一、三大核心标准的基本概况

目前全球主流的太阳光模拟器性能标准共三项：

IEC 60904-9 第二版（2007），2007 年生效并替代 1995 年版，以辐照不均匀性低于 2%、明确时间稳定性定义为核心，是三类中最严苛的；

JIS C 8912-1998，主要针对晶体硅太阳能电池及组件；

ASTM E 927-05（2005），聚焦地面光伏测试场景。

三者均通过 “光谱匹配、辐照不均匀性、时间稳定性” 三大指标将模拟器分为 A、B、C 级，但指标界定与测量方法的差异，成为性能对比的核心矛盾。

二、关键性能指标的差异化对比

1. 光谱匹配的标准几乎无差异

A 类太阳光模拟器光谱匹配

三类标准在光谱匹配性能上几乎无差异，A 级均定义为 “规定波长区间内辐照占比公差 ±25%”。制造商通过专有滤光片设计，结合灯管老化因素，可在灯管寿命内维持光谱匹配度。

2. 时间稳定性能以技术缩减差异

三类标准对时间稳定性要求不同，但制造商借助双灯管设计、定制氙弧灯、光反馈系统等技术，能满足各类标准的严苛要求，此指标未成为性能对比的主要障碍。

三、辐照不均匀性是存在差异最大的指标

太阳光模拟器的均匀性分析图

IEC 标准最严苛，测试区域需分 64 个等面积测试点，探测器面积不超测试区域 1/64（大面积模拟器最大 400cm²），且必须测试全区域；

JIS 标准无需细分全区域，按光照平面形状（圆 / 方）设固定测试点，探测器面积为 2cm² 或辐照区域 4%（取小值）；

ASTM 标准需最少 36 个等距测试点，探测器面积最大比 IEC 大 56%，虽 A 级指标同为≤2%，但实际不均匀性高于 IEC 的 A 级。

四、多标准并存的影响与建议

IEC、JIS、ASTM三种标准的太阳模拟器等级划分

多标准并存导致太阳光模拟器的 “等级标识混淆”，如 ASTM 的 AAA 级按 IEC 测试可能仅为 ABA 级。研究人员需三方面规避风险：

1. 核查等级对应的标准，而非仅看等级标识；
2. 关注探测器参数与测试点数量，小探测器需增测试点以覆盖全区域；
3. 确认标准时效性（如 IEC 60904-9 用 2007 版）与适用范围，等级仅适用于全测试区域，无 “局部等级”。

综上，太阳光模拟器的标准差异容易给性能对比带来混淆。应用时需深入理解标准细节，而非依赖表面等级，才能确保测试数据可靠。在设备选型过程中，决策应基于对自身实验需求的深入分析，对于需要高空间分辨率、测试区域边缘效应敏感或进行极限效率认证的应用场景，可优先考虑采用测量协议更为严格的IEC标准进行性能验证的设备。

Luminbox3A AAA 级太阳光模拟器

紫创测控Luminbox 3A AAA 太阳光模拟器采用先进光束准直技术与高均匀光斑设计，精准复现AM1.5G太阳光谱，辐照输出稳定，为实验室提供高效可靠的光照测试解决方案。

AAA级性能：光谱匹配度符合IEC60904-9标准AAA级，可达实验室校准精度；

长效稳定：优化光源设计大幅降低维护频率，减少校准与停机时间，提升实验效率；

应用场景：可选配光学滤镜，灵活模拟室内外日光环境，满足多元测试需求。

作为光源校准领域的创新者，紫创测控Luminbox 3A AAA 级太阳光模拟器的技术严苛性贯穿科研与产业全链条，凭借对光源动态调控、光学系统精密设计的核心优势，实现光谱匹配、空间均匀性的超严苛指标，重新定义高效测试体验。为行业提供从单光源到全场景的定制化解决方案。