隨著 LED 產業的發展成熟，驅動、散熱、混光、控制等問題逐步得到解決，LED 太陽光模擬器已經逐漸成為太陽光模擬器未來發展的方向。我國是光伏產業大國，也是 LED 制造大國，研制 LED 太陽光模擬器，不僅有助于降低太陽能電池生產測試的成本，而且有助于產業間和合作共贏。采用穩定可靠的 LED 太陽光模擬器作為測試時的標準光源，對于提升產品品質也有重要意義。同時，LED 光源的高安全性，也使得其更適合實驗教學。

武漢班固科技有限公司也聯合國內科研院所成功研發出國內首臺基于LED光源的太陽光模擬器，整體性能不輸國外同類產品，產品滿足IEC 60904-9，JIS 8904-9和ASTM E927-10關于光譜匹配度，輻射空間均勻性和時間不穩定性的AAA要求,那么今天我們就對比一下氙燈與LED太陽光模擬器的各自優勢與區別

氙燈是一種高強度氣體放電燈，通過瞬間產生的高壓使氣體發生電離，形成放電通道，產生電弧光，然后在較低的工作電壓下保持穩定的弧光放電。氙燈光譜圖如下圖1-1 所示，紅線是氙燈發光的光譜，黃線是標準太陽光光譜，可以看出，氙燈發光的光譜與標準太陽光十分近似，只是在部分波長有很高的尖峰。

●光譜匹配度高，氙燈的色溫在 6000K 左右，與太陽光十分近似，從上圖 1-1 中可以看出，氙燈光譜與AM1.5g 標準太陽光光譜十分近似，光譜匹配度很高；

●氙燈的光響應速度快，氙燈是通過瞬間產生的 20kV 高壓脈沖將氙氣電離形成發光的電弧，不需要預熱就能達到穩定的光輸出；

●氙燈的發光亮度十分高，具有很高的發光效率，十分適合制作大面積的太陽光模擬器。

●是氙燈需要高達 20kV 的電壓來啟動，具有一定的危險性，不適合實驗教學場合使用；

●是穩定性較差，氙燈需要 20kV 的高壓來啟動，啟動器在長時間容易發生故障，而且燈泡容易失效，故障率相對較高；

●是光學結構復雜，氙燈的光譜中有許多遠遠偏離的尖峰，需要設計復雜的濾光結構將這些尖峰過濾掉。

LED 全稱是發光二極管，是一種能夠發光的半導體器件，LED 的主要發光部件是由 PN 結組成的，PN 結由電子（帶負電）多的 N 型半導體和空穴（帶正電）多的 P 型半導體結合而成，當向 PN 結施加正向電壓時，電子就會移動并在結合部再次結合，在結合的過程中產生大量的能量，而這些能量以光的形式釋放出來。LED 的發光是自發輻射的過程，其發光的波長僅僅與 PN 的材料有關，而與電流的大小無關。對于白光LED，通常是由藍光 LED 激發黃色熒光粉從而形成白光。

●光譜范圍廣，目前市場上已有多種波長的 LED 成熟產品，通過不同波長的 LED 組合，可覆蓋太陽光的整個光譜范圍；

●安全穩定可控，LED 工作的電壓很低，使用低壓恒流源驅動，相對于氙燈采用高壓脈沖啟動，更加安全穩定可控；

●使用壽命長，LED 光源的壽命約為幾萬小時，遠比鹵鎢燈氙燈等光源壽命長；

●亮度調節范圍廣，LED 的亮度可以通過電流來控制，電流的大小僅僅影響 LED 發光的亮度，不會影響 LED 發光的波長，因此LED 太陽光模擬器的總輻照度調節范圍很大。

單個 LED 的發光光譜范圍十分有限，為了與太陽光光譜匹配，需要用很多 LED 進行組合，因此需要對各種 LED 進行獨立的驅動，最終組合成太陽光，因此采用 LED 光源制作的太陽光模擬器的驅動電源會比較復雜。另外，多種不同 LED 光線之間的混光，以及 LED 的散熱等問題也是需要考慮到的缺陷。

數據來自科研研究