大面積太陽光模擬器主要由光學積分鏡、橢球形反射器、快門、濾光片、準直透鏡、燈源等部件組成。其工作原理是：氙燈位于太陽光模擬器的中心位置，發射出的光線經過一個45°的平面鏡翻轉90°，落在置于橢球焦點的積分鏡上，使光分散均勻，然后光束經過濾光片，將該波段多余的紅外輻射濾除；再經過第二個45°的平面鏡翻轉90°；落到準直透鏡上。一般太陽光模擬器會設定系統所需的光學參數，進行光的收集、光束均勻化、過濾和準直。太陽光模擬器通過準直透鏡后以平行光的形式輸出。
光是人眼可以看見的一系列電磁波，也稱可見光譜。在科學上的定義，光是指所有的電磁波譜。光是由光子為基本粒子組成，具有粒子性與波動性，稱為波立二象形。利用電，光可以變成任何的形態和方式，給予人們照明，通過設計性也可以把光表現出多種形態，達到人們想要的效果。人們看到的光來自于太陽或借助于產生光的設備，包括白熾燈泡、熒光燈管、激光器、螢火蟲等。
大面積太陽光模擬器技術的應用領域非常廣泛。應用太陽模擬技術研制的大型太陽模擬器是航天技術中衛星空間環境模擬的主要組成部分。中小型太陽模擬器用于衛星姿態控制的太陽敏感器地面模擬試驗與標定及地球資源衛星多光譜掃描儀太陽光譜輻照響應的地面定標。在太陽光伏科學與工程中，太陽模擬器主要用于太陽能電池的檢測與標定。
隨著經濟的增長，人們對能源的需求逐漸擴大。目前常規能源中的石油、天然氣、煤炭等已經不能滿足人們日益增長的能源需要，因此需要利用和開發再生能源，太陽能作為一種不會枯竭的清潔能源得到很多國家的重視。
大面積太陽光模擬器可以模擬太陽能電池在各種光照、溫度下的負載能力和系統性能，實現在線調試的*逼真的模擬。同時利用太陽能電池陣列模擬器還可以檢驗出系統的配置是否合理，通過改變太陽能電磁的連接方式、連接數量從而實現配置方案。總之，太陽能光伏陣列模擬器可以縮短研究周期，降低研發成本，提高研究效率。
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