【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能
，尤其涉及一种太阳模拟器。
技术介绍
准直式太阳模拟器一般用在太阳能低能流密度测试领域，用来直接模拟室外的太阳光，追求的是与室外太阳光一样的均匀性与平行性。准直式太阳模拟器的光源发出的光线具有一定张角，该张角使得光路中透镜的孔径比增大，即透镜的直径与焦距的比值增大，偏离了孔径比的最佳值，光线的透过特性变差，另外模拟器中的匀光部件和准直部件对入射到表面的光线的平行性有一定的要求，光线的平行性越好，匀光部件和准直部件的光学效率越高，该张角还会影响光线通过匀光部件和准直部件的光学效率，因此，如何提高准直式太阳模拟器的光线透过性和整体效率是一个需要研究的课题。另外，准直式太阳模拟器整个系统要遵循光瞳衔接原理，灯罩口径不能太大，深度不能太深，这样灯罩内表面对光线的拦截率不高，导致整体效率低(一般系统效率小于12％，例如我国最先进的模拟器KM6系统整体效率为10.5％)，显著推高了系统成本、降低了性能。虽然碟式太阳模拟器的聚光比高、整体效率高(一般系统整体效率大于20％，例如明尼苏达大学的模拟器整体效率为29％)，但由于碟式太阳模拟器光源的张角较大，其不适合直接作为光源应用于准直式太阳模拟器，否则将影响准直式模拟器的光线透过性和光学部件效率，因此，如何在提高准直式太阳模拟器的光线透过性和光学部件效率的同时，提高模拟器的整体效率也是一个需要研究的课题。再者，传统准直式...
【技术保护点】
一种太阳模拟器，其特征在于，所述太阳模拟器为准直式太阳模拟器，其包括：光源、光线张角修正装置、光强匀化装置和光线准直装置，其中，所述光源发出的光线形成一圆形光斑(6)，由所述圆形光斑发出的光线具有第一张角(θ)；所述圆形光斑发出的具有第一张角的光线入射至所述光线张角修正装置，所述光线张角修正装置将所述具有第一张角的光线修正为近似平行光线(7)，修正后的近似平行光线(7)由所述光线张角修正装置射出；由所述光线张角修正装置发出的近似平行光线(7)入射至所述光强匀化装置，所述光强匀化装置对近似平行光线的光强进行匀化，匀化后近似平行光线(7)转换为发散光线(8)并由所述光强匀化装置射出；由所述光强匀化装置发出的发散光线(8)入射至所述光线准直装置，所述光线准直装置将发散光线(8)转换为平行光线(9)，所述平行光线(9)作为太阳模拟器模拟的太阳光。
【技术特征摘要】
1.一种太阳模拟器，其特征在于，所述太阳模拟器为准直式太阳模
拟器，其包括：光源、光线张角修正装置、光强匀化装置和光线准直装置，
其中，
所述光源发出的光线形成一圆形光斑(6)，由所述圆形光斑发出的光
线具有第一张角(θ)；
所述圆形光斑发出的具有第一张角的光线入射至所述光线张角修正
装置，所述光线张角修正装置将所述具有第一张角的光线修正为近似平行
光线(7)，修正后的近似平行光线(7)由所述光线张角修正装置射出；
由所述光线张角修正装置发出的近似平行光线(7)入射至所述光强
匀化装置，所述光强匀化装置对近似平行光线的光强进行匀化，匀化后近
似平行光线(7)转换为发散光线(8)并由所述光强匀化装置射出；
由所述光强匀化装置发出的发散光线(8)入射至所述光线准直装置，
所述光线准直装置将发散光线(8)转换为平行光线(9)，所述平行光线
(9)作为太阳模拟器模拟的太阳光。
2.如权利要求1所述的太阳模拟器，其特征在于，所述光线张角修
正装置为复合抛物面聚光器(3)，所述复合抛物面聚光器下端开口，所述
具有第一张角的光线由所述下端开口入射至所述复合抛物面聚光器(3)，
经所述复合抛物面聚光器内表面反射后成为所述近似平行光线(7)，由所
述复合抛物面聚光器上端开口射出。
3.如权利要求1所述的太阳模拟器，其特征在于，所述光线张角修
正装置为光学透镜，所述光学透镜为平凸、双凸球面透镜的组合或者一个
双凸非球面镜。
4.如权利要求1所述的太阳模拟器，其特征在于，所述光源包括灯
源(1)和灯罩，所述灯罩为N层、每层M个椭球灯罩(2)组成的灯罩
阵列，其中，1≤N≤10，1≤M≤50，所有椭球灯罩的第一焦点位于同一
球面上，其第二焦点重合于所述球面的球...
【专利技术属性】
技术研发人员：金红光，郝勇，金健，洪慧，隋军，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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