模拟太阳光光源与太阳光模拟器：AM1.5G与AAA

所属主题簇：光源｜挂靠支柱页《氙灯光源完全指南》 字数约 2,400｜最近修订：2026-10

一句话答案

模拟太阳光光源是"光谱接近日光"的灯；太阳光模拟器是"光谱、空间均匀性、时间稳定性三项都达到标准等级"的完整系统。只有满足 IEC 60904-9 三项 A 级的，才能叫 AAA 级太阳光模拟器，也只有它才能用于效率标定与 STH 计算。

一、AM1.5G 到底是什么

标准测试条件（STC）：AM1.5G，辐照度 1000 W/m²，温度 25 ℃。

这个标准的意义在于：全世界的光伏、光电化学、太阳能燃料研究都用同一把尺子。你的数据和别人的数据能不能比，取决于你有没有用这把尺子。

关键区别：

• AM1.5G 是地面光谱（含大气吸收带，如水汽、CO₂、臭氧吸收）；
• AM0 是大气层外光谱（用于航天），总功率约 1361 W/m²。

用错标准，效率数据会差 10% 以上。

二、AAA 级：三个"A"分别是什么

依据 IEC 60904-9（及对应的 GB/T 标准），太阳光模拟器的等级由三项指标决定：

三项全 A 才叫 AAA。 只满足其中一两项，只能叫"ABA""AAB"等，不能宣称 AAA。

2.1 为什么三项都重要

• 只做光谱匹配：光斑中心亮边缘暗 → 电池/电极不同位置接收不同光强 → 效率被高估；
• 只做均匀性：光谱不对 → 光谱响应失配 → 效率被系统性低估或高估；
• 忽略时间稳定性：长周期测试中光强漂移 → 稳定性测试结论不可信。

2.2 采购时要索取什么

不要只看样本上的"AAA"字样，应要求：

1. 第三方或厂商的分级测试报告（含测试方法、辐照面尺寸、测试点数量）；
2. 有效辐照面尺寸（多大面积内满足 A 级）——这决定了你能测多大的样品；
3. 光谱匹配的分波段数据，不是一句"符合 AM1.5G"。

三、氙灯型 vs LED 型太阳光模拟器

选型建议：

• 要做标准效率标定、要发论文、要与文献对标 → 氙灯型 AAA（如 Microsolar 300）；
• 要研究光谱依赖性、要可编程光谱 → LED 型；
• 两者都要 → 各配一台，或选可换滤光片 + 可编程的混合方案。

四、三个常见误用

误用 1：把"裸氙灯"当太阳光模拟器

裸氙灯近红外强、紫外分布不同、空间分布是点光源。用它算 STH，结果与标准条件偏差可达数十个百分点。

正确做法：必须配 AM1.5G 滤光片，且整机通过等级标定。

误用 2：忽略"有效辐照面"

标称 AAA 通常只在特定尺寸的辐照面内成立。如果你的样品比这个面大，边缘区域可能只有 B 级甚至更低。

正确做法：确认有效辐照面尺寸 ≥ 你的样品面积，并在样品范围内做多点辐照度测量。

误用 3：用总功率代替辐照度

"1000 W/m²"是辐照度，不是灯的总功率。灯的总功率取决于照射面积：照 10 cm × 10 cm 需要 10 W 光功率，照 20 cm × 20 cm 需要 40 W。

正确做法：先算样品面积 × 1000 W/m² = 所需光功率，再倒推灯的规格。

五、光强标定：模拟器的"体检"

即使买了 AAA 级设备，也必须定期标定：

换灯泡后必须重新标定——新灯泡的光谱与空间分布与旧灯泡不会完全一致。

六、泊菲莱对应产品（手册参数）

XES-40S3-TT-200 AAA 级太阳光模拟器，手册给出的完整参数如下：

三项 A 级的具体数值说明什么：

• 均匀性 ±2%：在 40 × 40 mm 内，任意两点光强差不超过 ±2%，这是电池/电极测试可信的前提；
• 时间不稳定性 <1%：比 A 级门槛（2%）还严，长时间稳定性测试才有意义；
• 准直角 ±4°：接近平行光，适合需要垂直入射的效率测量。

选型时最容易忽略的一条：辐射面积只有 40 × 40 mm。如果你的样品比这大，边缘区域会落在有效辐照面之外，此时标称的 A 级不再成立。先量样品，再选辐射面积。

其他相关产品：

七、延伸阅读

• 《氙灯光源完全指南》（支柱页）
• 《什么是氙灯光源？工作原理与光谱特性详解》
• 《光功率计与光强计怎么用？光功率密度标定与滤光片选型》
• 《光解水制氢实验全攻略：装置、方法与数据分析》（STH 计算部分）

相关产品与官方资料

• PLS-FX300HU
• Microsolar 300
• PLS-ViSun25-LED

本文不构成实验性能承诺，具体技术参数以实际产品技术文档及双方确认为准。