【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光源系统，尤指一种包含控制装置的光源系统。
技术介绍
1、全球气候变迁已成为人类生存的危机，因此世界各国对于绿色能源的发展不遗余力，太阳能发电更扮演着核心的角色。晶硅太阳能电池的技术发展已臻成熟，其光电转换效率要再进一步提升已面临瓶颈。所以，目前大多数科学家与研发人员的工作重心都放在发展光电转换效率更高的新型太阳能电池，例如：钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池、多结电池等。
2、当太阳能电池的型态从「单结」电池演进成「叠层」、「多结」电池时，因应测试条件的要求，对于可提供完美am1.5g光谱以及光谱可调的太阳光模拟器的需求与日俱增，并逐渐成为必要条件。
3、对于太阳光模拟器的质量规范，iec 60904为世界公认的国际标准。iec 60904规范了评价太阳光模拟器质量的三项指标，即「空间辐照均匀度」、「辐照光强稳定度」与「光谱致合度」，这三项指标我们也常简称为「光均」、「光稳」、「光谱」。
4、放眼现今市售各厂牌太阳光模拟器，若是采用单一种氙灯灯泡作为光源的产品，其最佳光均、光稳、光谱性能水平多半落在aaa等级，若要做到a+等级，尤其是「光谱致合度」这项指标，现有技术的单一种氙灯灯泡目前无一能达成此项标准。
5、为了让光谱致合度达到a+(甚至优于a+)的水平，以满足对于叠层、多结太阳能电池量测的要求，许多厂商转而发展「多灯」系统，通过组合两个以上不同波长范围的光源，加以截长补短或用波长拼凑的方式，使光谱致合度可以达到或优于a+的水平。
6、无论是双灯(氙灯+卤
7、以双灯系统(氙灯+卤灯)为例：
8、用于太阳能电池的量测，其光源必须满足iec 60904的规范，光强必须达到一个太阳光强度(1sun)以上，即1000w/m2以上，才能满足stc测试条件。根据实际统计，卤灯(qth)的可用时数不到50小时，一旦超过50小时，虽然灯泡还会亮但是已无法让双灯系统的辐照光强达到1000w/m2的标准，故需频繁更换新灯。
9、再以led光源系统为例：
10、随然led光源的寿命时数号称「数以万计」，但是，这是在适当的结点温度(tj)前提条件下才能达到，例如：tj<85℃或tj<105℃。一旦使用条件造成tj过高，led的寿命将会快速衰退，甚至烧毁(burn-out)，这也是led光源系统必须为led灯板配置冷却模组的原因。我们测试了许多市售型led太阳光模拟器，均宣称其辐照光强规格大于1.2sun(即大于1200w/m2)，但是我们发现：不到1500小时，其最大光强就已经无法超过1000w/m2了。若要符合iec光强规范，就需要超载(over-drive)使用led灯珠，这无疑更恶化了led光源的使用条件，提升了tj过高的风险。
11、再者，led光源系统是由许多不同波长的led灯珠组合起来的，简而言之，rgb led灯珠的老化速度各自不同，点灯后就必须面临衰退速度各有不同的动态变化，从许多的使用经验发现，其长时(long term)光谱稳定度不佳。
12、最后，通过市场调查，当led光源/灯板性能衰退时，维修单颗灯珠的难度很高，只能整组更换，而且，led光源/灯板的成本比重占整个led模拟器系统的40％～50％，导致使用者需担负极高的成本压力。
13、由此可知，双灯系统太阳光模拟器与led光源系统太阳光模拟器各自有其无法克服的产品弱点。因此，有开发一种新颖的光源系统以解决上述问题的需求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种光源系统。
2、本专利技术创新之处在于，利用光学元件上的镀膜设计，使得光学元件的反射、透射的光谱会随着入射光角度的不同而产生显著变化，进而达到使用单一灯泡光源，调整光学元器件的空间位置与角度，改变太阳光模拟器输出的光谱。
3、虽然反射率光谱会随着入射角度而变化是已知的现象.而应采用何种镀膜材质与光学光路设计、光学元器件选择、光学元器件空间位置与角度的控制范围等，有无限多种可能性，非显而易见的设计与组合可以达到3a太阳光模拟器光源输出表现的要求(iec60904-9:2017；光强度1000w/m2,空间辐照不均匀度<2％,光强不稳定度<1％；光谱可达到iec 60904-3的匹配度)。
4、如图1所示，利用不同入射角度穿透光谱产生变化的现象(可用于本专利技术中的均光器与光学透镜)，用于太阳光模拟器的设计，来达到单光源-光谱可调的创新装置。
5、图1为在0度与45度入射角度，经过设计的光学薄膜后的透射光谱。图中可以显著地见到，45度入射角的光谱有显著的「蓝移」现象(峰值由550nm蓝移到500nm)。
6、如图2及图3所示，利用反射镜反射镀膜的设计(膜厚、材质)，搭配控制入射光的角度，可以调控反射光的光谱，用于太阳光模拟器的设计，可以达到单光源-光谱可调的创新装置。
7、如图2所示，光学反射镜(椭圆反射镜、平面反射镜)的光学镀膜厚度可以改变不同波段的光学反射率(即各波段的反射光强度)。
8、如图3所示，改变不同入射光的角度，可以改变不同波段的光学反射率光谱(参考文献：doi:10.1109/jphot.2013.2278983)。
9、本专利技术采用的技术方案，利用筛选过(特定)的光学元件(透镜、反射镜)，施以特定的光学镀膜处理(膜厚、材质)，通过特定的光学元件组合(短弧氙灯、椭圆反射镜、第一反射镜、机械光圈、均光镜(器)、第二反射镜、光学透镜)，并利用驱动装置(第1到第n驱动装置)来控制氙灯光束入射各个光学元件的角度，经过不同角度改变反射(或透射)后的光谱调变，进而调整、控制整个太阳光模拟器输出的光束品质(光谱、均匀度、光强度)而达到iec60904-9国际规范要求的太阳光模拟器的要求。
10、上述的光学镀膜材质可以是金属氧化物，如五氧化二钽(ta2o5)和/或三氧化二铝(aluminum oxide(al2o3))等介电材料，和金属材料，如下列表1所示。
11、表1
12、 常见金属镀膜材质 金 银 铝 <![cdata[mgf<sub>2</sub>]]> 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光源系统，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，进一步包括：
3.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，其中，该椭圆反射镜、该第一平面反射镜、该均光器及第二平面反射镜中的至少一者的表面具有一镀层。
4.根据权利要求3所述的光源系统，其特征在于，其中，该镀层选自由铝反射膜、银反射膜、金反射膜、多层介电质膜及特制镀膜所组成的群组。
5.根据权利要求3所述的光源系统，其特征在于，其中，该镀层的厚度介于1nm至150μm之间。
6.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，进一步包括：
7.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，进一步包括：
8.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，进一步包括：
9.根据权利要求1或2所述的光源系统，其特征在于，其中，该椭圆反射镜的曲率介于1.4至2.25之间。
10.根据权利要求1或2所述的光源系统，其特征在于，其中，该第一驱动装置驱动该氙气灯或该椭圆反射镜沿一z方向上下移动10mm。
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