AvanSolar-1太阳分光辐射仪(光谱仪)

AvaSolar 系列太阳分光辐射仪-------
太阳模拟器光谱特性最理想的测量工具
注：上述计算方法及数据均参考 IEC 60904-3/9 标准。
AvaSolar 系列太阳分光辐射仪技术指标：

型号	AvaSolar-1	AvaSolar-2	AvaSolar-3
光谱范围	300 - 1100 nm	250-1750 nm	250-2500 nm
光谱间隔	0.6 nm @ 200-1100 nm	0.6 nm @ 200-1100 nm; 3 nm @ 1000-1750 nm	0.6 nm @ 250-1100 nm; 4 nm @ 1000-2500 nm
光谱精度	0.2 nm @ 200-1100 nm	0.2 nm @ 200-1100 nm; 1 nm @ 1000-1750 nm	0.2 nm @ 200-1100 nm; 1nm @ 1000-2500 nm

AvaSolar系列分光辐射仪是根据 IEC60904-9-2007标准专
门针对太阳模拟器光谱匹配度测试而设计的，适用于测量连续
型和脉冲型（单次频闪或者高频短脉宽） 太阳模拟器的光谱特
性。可以实现每秒 450 副光谱的超高速测量，能够捕捉到一个
脉冲周期内，不同时间点的光谱强度。
AvaSolar 系列分光辐射仪均进行溯源于 NIM 标准光源的校
准，定标不确定度 3%，同时提供中国计量科学院的校准报告。
采用独有的非线性校准技术，保证响应一致性接近 100%。
结构设计紧凑，性能可靠， USB 供电，即插即用，操作简易。
AvaSolar-1 太阳分光辐射仪
AvaSolar 需要通过 USB 接口连接到 PC 或笔记
本电脑，由电脑控制软件测量数据。软件能够对测量
数据做如下处理：
1． 同标准数据（AM 1.5 或 AM 0）进行对比；
2． 提供晶体硅或非晶硅材料的光谱匹配选择；
3． 计算两种材料在特定光谱范围内的辐照度总和
（单位： µW/cm2.nm 或 W/m2.µm） ；
4． 计算太阳模拟器光谱匹配度；
5． 计算差值和偏离百分比，评定模拟器等级；
光谱匹配度测试软件界面

探测器	薄型背照式 CCD 面阵传感 器， 2048XL 个像素	薄型背照式 CCD 面阵传感器， 2048x14 个像素; InGaAs 阵列传感器， 256 像素	薄型背照式 CCD 面阵传感 器， 2048x14 个像素; InGaAs 阵列传感器， 256 像 素（带 2 级 TE 致冷）
信噪比	500： 1	500： 1 @ 200-1100 nm; 4000： 1 @ 1000-1750 nm	500： 1 @ 250-1100 nm 4000： 1 @ 1000-2500 nm
AD 转换卡	16 位， 1.5 MHz
积分时间（暴光时间）	2 微秒 至 20 秒（300-1100nm） ; 0.02 毫秒 至 8 秒（1000-1750nm） ; 0.01 毫秒 至 6 秒（1000-2500nm）
接口	高速 USB2.0 和 RS232
I/O 接口	HD-26 接口, 2 路模拟输入, 2 路模拟输出, 3 路数字输入, 12 路数字输出, 触发, 同步
尺寸/重量	175×110×44 mm， 716g	175×165×85 mm， 3 Kg	310×235×135 mm， 5 Kg

AvaSolar-2/3 太阳分光辐射仪
AvaSolar 应用综述：
太阳模拟器作为光源，在某种意义上说，可以等同于太阳光源，可以模拟太阳光照射。太阳模拟器广泛应
用于太阳能电池特性测试，光电材料特性测试，生物化学相关测试，光学催化降解加速研究，皮肤化妆用品检
测，环境研究等。
随着太阳能光伏产业的蓬勃发展，太阳能模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大多数采用脉冲氙
灯作为光源的设备， 最理想的测试状态是采集一个脉冲周期内的绝对辐射光谱，进而判断该太阳能模拟器的光
谱等级。
设备和方法：
1、稳态光谱采集
根据 IEC60694-9 标准要求，太阳模拟器的有效
光谱范围 400-1100 nm，这就需要光谱测试设备可同
时采集到 400-1100 nm 范围的绝对光谱数据，并且
在整个波段内具有较高的灵敏度和信噪比，以保证测
试数据的可靠性。
荷兰 Avantes 公司的 AvaSolar-1 分光辐射仪，
采用高灵敏度、高信噪比的薄型背照式 CCD 面阵传
感器，在 200-1100 nm 具有良好的光谱响应， 确保了
光谱数据的准确性。
 2、 瞬态光谱采集
基于 AvaSolar 光谱仪特有的快速采集功能，
也可应用在瞬态模拟器的光谱检测中。 AvaSolar
最多可实现每秒钟 450 幅光谱的采集，不管模拟器
的工作模式是单次脉冲、多次频闪，无论脉冲弛豫
时间是小到 2ms，还是较长的 6s， AvaSolar 系统
均可得到真实可靠的辐照度数据。
以 20 ms 脉冲弛豫时间的氙灯为例，下图显示
了在一个脉冲周期内，不同时间点的绝对辐射能量
光谱。在脉冲氙灯工作的同时，由太阳能模拟器系
统给光谱仪一个 TTL 信号，触发光谱仪开始工作。
通过红、 绿、 蓝这三个顺序测量得到的光谱图比较
可知，脉冲氙灯的能量输出在逐渐的减弱。
3、光谱匹配度
太阳模拟器的光谱匹配度是指在 6 个指定光谱范
围内强度积分的百分比。任何与标准光谱的偏离百分比
都必须在一定的范围内，这也正是衡量太阳模拟器等级
的一项标准。对于 A 类太阳模拟器，光谱匹配度必须在
75% - 125%之间。
利用 AvaSoft-Solar 软件特有的能量积分功能，可得
到不同光谱范围内的辐照度总和（单位： µW/cm2），从
而帮助判断该太阳能模拟器的光谱等级。如下图所示，
同时对上述 6 个指定光谱范围的辐照强度进行能量积
分计算。
4、 模拟器等级评定
AvaSoft-Solar 软件可按照 IEC60694-9 标准上所述要求，根据测试得到的模拟器辐照度光谱数据直接给出
模拟器的等级，可给出不同波段范围内的匹配度，以帮助用户更好的判断模拟器的性能。

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