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太阳光谱介绍

太阳光谱介绍(描述分类AM0, AM1.5)

太阳表面温度接近6000K,因此其放射光谱几乎等同于该温度下的黑体辐射,并且光谱照射是并无方向性的,地球与太阳相距约一亿5千万公里远,而能到达地球表面的光子,几乎只有正向入射至地球表面的光谱所贡献,到达地球大气圈表面的光谱辐射能量定义为太阳常数(solar constant),其数值大约1.353

kW/m2,因此大气圈外的太阳光谱定义为AM0,其中大气质量(air mass)用来估量因为大气层吸收后,所导致影响太阳光谱表现与总体能量值,而这些能量值亦是地球表面应用的太阳电池组件所能运用的。图二说明大气质量的计算方法,大气质量数值常是使用Air Mass =1/cos θ来计算的,其中θ=0所代表的是太阳光线从头顶上方直射下来,而由上述的计算市中可知,地球表面用以衡量太阳光谱的大气质量值是大于等于1,目前被惯以使用的太阳光谱AM1.5,即是太阳光入射角偏离头顶46.8度,当太阳光照射到地球表面时,由于大气层与地表景物的散射与折射的因素,会多增加百分之二十的太阳光入射量,抵达地表上所使用的太阳电池表面,其中这些能量称之为扩散部份(diffusion component),因此针对地表上的太阳光谱能量有AM1.5G (global)与AM1.5D(direct)之分,其中

AM1.5G即是有包含扩散部分的太阳光能量,而AM1.5D则没有。图三所表示的即是大气圈外(AM0)与地表上(AM1.5)太阳光能量光谱。

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图二、大气质量的计算方法示意图

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图三、大气圈外(AM0)与地表上(AM1.5)太阳光能量光谱

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