太阳光谱介绍

1、太阳光谱简介(分类am0，am1.5说明)太阳表面的温度接近6000k，因此其辐射光谱与此温度下黑体辐射几乎相同，光谱光线没有方向性，地球距离太阳大约1.5亿公里，能够到达地球表面的光子仅在正向入射到地球表面的光谱中贡献很少，到达地球大气层表面的光谱辐射能量被定义为太阳常数。其值约为1.353 kw/m2，因此大气层外的太阳光谱定义为am0，用于测量大气质量(air mass)，在大气吸收后影响太阳光谱性能和总能量值，这些能量值也可以用于应用于地球表面的太阳电池组件。图2显示了如何使用airsmass=1/cos 计算大气质量。其中=0表示太阳光线在头部上方的直射光线，在上述计算的城市中，用于

2、测量地球表面太阳光谱的大气质量大于1，并且现在使用的太阳光谱am1.5，即太阳入射角在头部以上46.8度以上。当阳光照射地球表面时，大气和表面场景的散射和折射会增加到达表面使用的太阳电池表面的20%的太阳能，因为这种能源称为“扩散部分”，所以表面的太阳光谱能量包括am1.5g(全局)和am1.5d(直接)其中，am1.5g是包含扩散部分的太阳光能量，而am1.5d不是。图3显示了大气层外部(am0)和地表上方(am1.5)的太阳光能谱。图2，大气质量计算方法示意图图3，大气层外(am0)和地表上(am1.5)太阳光能谱用于空间太阳电池模块电气测量的标准频谱为am0，应用于地面的太阳电池模块电气

3、测量的标准频谱可能使用am1.5g或am1.5d，具体取决于其用途。其中，am1.5g频谱的总照度为963.75w/m2，am1.5d频谱的总照度为768.31w/m2，测量计算通常建议将这两个值规范化为1000 w/m2。太阳光源模拟器太阳能电池模块的电气测量可以在室外或室内单独进行，对于太阳能电池模块，很容易受到温度、照度影响、地理位置等的影响，因此野外测量的数据不易与再现性进行比较，但对太阳能电池的研究和开发并不有效，但是完成的太阳能电池模块的实际发电效率监控是由于上述原因，目前主要的太阳能电池组件测量工作大部分都在室内进行测试，组件的电气测量工作也是在室内进行的。因此，sun burs

4、t emulator的优缺点(即组件的测试结果)可能会产生重大影响，因此，astm e927、iec 60904-9和jis c8912等美国标准测量规范对太阳光emulator的等级划分进行了限制，并且“总光源的辐照强度均匀性”(no uniformity of total irradiance)目前常用的单光源太阳能模拟器有卤素灯泡和xe灯泡，由卤素灯泡和dichroic filter组成的太阳能模拟器主要波长为0.7至0.8m由xe灯和适当的am1.5g filter组成的太阳光模拟器具有0.8m范围的光谱波可以达到a级，而0.8到1.2m波长范围的强原子辐射带(atomic line)

5、不能实现太阳光谱的完美近似，但足以进行现有单端太阳电池组件的电气测量。表一，太阳光模拟器分类标准太阳电池光谱响应测量太阳电池模块的光谱响应特性直接影响组件的能量转换效率性能，而太阳电池光谱响应测量的物理意义是测试太阳能电池产生的光电流对应吸收光谱波段范围，因此了解组件的太阳光谱响应特性对太阳能电池的发展至关重要。除了修改可用于太阳电池组件的电气测量输出特性外，多连接solar cell组件设计还具有重要信息。多平面太阳能电池设计为系列结构，旨在有效地使用太阳光谱以获得更多可用功率输出，因此，由于太阳电池光谱响应特性，r&d是更有效的转换组件，图4有助于设计用于太阳电池光谱响应研究的测量设备结构

6、图。图4、测量设备结构图用于太阳电池光谱响应研究太阳电池测量值修正目前，用于评估太阳能电池电输出的主要是太阳能模拟器和标准参考电池法，但是使用太阳能模拟器生成的光源光谱和实际自然日光连续光谱之间存在一些差异。标准参考电池的频谱响应与被测试太阳电池的频谱响应不同，因此通过上述测试方法，组件的电气特性值可能与实际太阳光操作的特性输出不同，需要根据astm e973规范进行修改。主要的修改是寻找光谱不匹配参数(spectral mismatch parameter)。如果正在测试的太阳电池模块的光谱响应特性与标准参考电池组件特性相同，或者太阳模拟器光谱与标准参考光谱相同，那么太阳电池组件的测量很简单，但一般来说，由于正在测量的太阳电池组件的光谱响应与标准参考太阳电池不同，因此可以估计光谱不匹配参数值，以调整太阳模拟器光源强度。在当前正在进行太阳电池组件测量的行业或研