在光伏器件的研发与检测中，一个基础却至关重要的问题是：用什么“光”来测试电池？同样是“一个太阳”，光谱构成不同，测出的转换效率可能截然不同。国际标准IEC 60904-9对太阳光模拟器的光谱匹配度做出了严格规定，而这一切的参照基准，正是AM1.5G标准光谱。

 武汉曜华激光稳态LED钙钛矿测试仪

什么是AM1.5G？

AM是“Air Mass”（大气质量）的缩写，代表太阳光穿过大气层的路径长度与垂直入射路径的比值。AM1.5G代表太阳光以约48.2°天顶角穿过大气层后到达地面的标准光谱，其中的“G”表示Global，即包含直射光和散射光的总和。该光谱在280nm至4000nm波长范围内的总辐照度为1000.4W/m²，被全球光伏界公认为地面太阳能电池研究的标准光照条件。

然而在实验室里复现这一标准光谱，并非易事。

从氙灯到LED：光谱拟合能力的跃升

传统氙灯太阳光模拟器依赖滤光片裁剪氙灯固有的发射谱线以逼近AM1.5G，但滤光片只能粗略“削峰填谷”，光谱细节匹配精度有限，且随时间推移氙灯光谱还会发生漂移。

LED技术彻底改变了这一局面。LED太阳光模拟器采用多光谱拟合的核心原理——通过数十种不同峰值波长的LED芯片组合，利用各自独立可控的发光特性，将各波段光谱“拼合”成完整的AM1.5G标准曲线。研究表明，通过精确控制各波段LED发光强度并充分混光，光谱失配度可低至1%以下。

精准复现AM1.5G的三大技术关键

其一，多波段LED的精细选型与配比。 要实现A级甚至A+级光谱匹配，光源系统需在300nm至1200nm宽光谱范围内布设足够多的LED峰值波长。每个波段负责“填充”标准光谱中对应区间的能量，波段数量越多、峰值分布越合理，拟合精度越高。

其二，独立通道的精确电流控制。 每组LED灯珠均需独立恒流驱动源，通过软件精确调节各通道输出功率，从而微调各波段光谱能量占比。这种独立控制机制使光谱不再是固定出厂设置，而可根据测试需求精细调节与定制编程。

其三，高效的混光与匀光系统。 不同波长LED发出的光必须充分混合与空间匀化，才能在有效辐照面上形成既光谱匹配、又空间均匀的光照输出。光斑均匀性直接关系到同一批次不同位置样品的测试一致性

从标准到设备：以曜华激光为例

以曜华激光自主研发的钙钛矿LED光源IV测试仪为例，其光源系统采用9组高亮度LED光源阵列，搭配自主研发匀光结构与EPS独立反馈控制系统，在300mm×300mm有效辐照面上实现了AM1.5G光谱匹配度、辐照不均匀性（≤±2%）和时间不稳定性（＜±2%）三项核心指标均达A级标准。每组LED灯组均搭载独立EPS实时反馈控制，可自动监测并补偿光源衰减，确保数千小时连续测试中光谱输出始终稳定，不随时间推移产生明显漂移。

精准复现AM1.5G标准光谱，是太阳光模拟器最核心的技术命题，也是光伏测试数据可信度的根本保障。从多波段LED精细配比到独立通道精确调控，再到高效混光匀光——每一步都考验着设备厂商的技术积累。以曜华激光为代表的国内厂商在这一领域的持续深耕，正为光伏材料的研发与产业化提供越来越可靠的“光”之基石。