太阳光模拟器原理 | AM1.5 光谱

太阳光模拟器原理 | AM1.5 光谱

太阳辐照度因在世界上的位置而异。这是由于当地大气条件和几何因素的结合。例如，由于云的流行率较低，热带地区平均比赤道接收到更多的辐照度，云层反射了大部分入射的太阳辐射。

太阳辐照度的这种变化将使得比较在不同位置测量的不同太阳能电池技术的性能变得极其困难，即使保持一天中的时间和一年中的时间保持一致。出于这个原因，有必要拥有“标准化”的太阳光谱。这些光谱可作为测试和比较光伏设备的普遍接受的参考。

1972年，国际照明委员会（CIE）提出了第一个标准化的太阳光谱，它代表了春分时赤道的太阳正午太阳（θs= 0°），没有云，但大气中有一定体积的水蒸气、臭氧和气溶胶。他们还建议使用1000 W/m的辐照度2在 290 nm – 3000 nm 波长范围内作为参考强度。

多年来，该参考光谱一直在改进。1982年，美国材料与试验协会（ASTM）发布了两个计算出的参考光谱，这些光谱将成为标准化太阳能电池测试的基础：

1. 直接法向辐照度光谱 （AM1.5D）
2. 全球水平辐照度光谱 （AM1.5G）

AM1.5G是地面太阳能电池研究中常用的频谱。太阳模拟器根据其与AM1.5光谱的光谱匹配进行分类。

光谱匹配度是评价模拟光在光谱范围内与真实太阳光光谱的匹配程度的重要指标。根据IEC 60904-9标准，太阳光谱划分为6个光谱段，在这些光谱段中，用百分比表示匹配程度，根据数据偏离情况对模拟器匹配程度进行等级划分A、B、C三个等级。