隨著新能源、航空航天等產(chǎn)業(yè)對太陽光模擬測試需求的不斷升級，AM1.5D 與 AM1.5G 等典型光譜的精準(zhǔn)模擬已成為行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。Luminbox深耕太陽光模擬技術(shù)多年，通過大量實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)積累與算法優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)對AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的精準(zhǔn)調(diào)控，本文將從基礎(chǔ)理論出發(fā)，詳細(xì)闡述這兩種光譜的差異。

大氣質(zhì)量（AM）的概念

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大氣質(zhì)量AM 示意圖

太陽輻射穿過大氣層抵達(dá)地球表面時(shí)，強(qiáng)度與光譜分布會改變。為量化這種變化提出“大氣質(zhì)量”（AM）概念，它是太陽光經(jīng)大氣層路徑長度與垂直照射地面路徑長度的比值。當(dāng)太陽光線垂直地面（天頂角0°），大氣質(zhì)量為 1，記為 AM1；太陽光不經(jīng)過大氣層（地球外空間），大氣質(zhì)量為 0，記為 AM0。實(shí)際應(yīng)用中，AM1.5 最受關(guān)注，此時(shí)太陽高度角約 48.2°，模擬了典型晴天地面光照，更貼合現(xiàn)實(shí)場景。

AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的定義

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AM1.5D 與 AM1.5G 光譜輻照度對比

1.AM1.5D 光譜

AM1.5D 中的 “D” 代表 Direct，即直接輻照。AM1.5D 光譜是指只包含直射太陽光的光譜輻照度分布。在這種情況下，不考慮大氣層和地面造成的散射、折射等因素影響的太陽光直接輻射部分。

2.AM1.5G 光譜

AM1.5G 中的 “G” 代表 Global，即全局。AM1.5G 光譜是包含了散射、折射等各種因素綜合后的太陽光譜輻照度分布。也就是說，它不僅有太陽光的直射部分，還包含了經(jīng)過大氣層散射以及地面景物等反射、折射后到達(dá)測試平面的那部分太陽光能量。

AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的差異

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AM1.5D 與 AM1.5G 光譜關(guān)鍵參數(shù)對比表

1.能量構(gòu)成差異

從能量角度來看，AM1.5G 光譜的總能量要高于 AM1.5D 光譜。因?yàn)?AM1.5G 涵蓋了直射光與散射光等多部分能量，而 AM1.5D 僅包含直射光能量。相關(guān)研究表明在標(biāo)準(zhǔn)條件下，AM1.5G光譜的總輻照度比AM1.5D光譜的總照度高，這意味著在相同面積上，AM1.5G 所攜帶的可利用太陽能總量更多。

2.光譜分布差異

在光譜分布上，AM1.5D 與 AM1.5G 呈現(xiàn)顯著差異。AM1.5D 光譜反映直射光原始特征，未受散射影響；而AM1.5G 光譜因包含散射光，分布更為均勻。大氣對不同波長光的散射、吸收作用不同，使得AM1.5G 光譜在部分波長段光能量占比增加，與AM1.5D 形成差異，尤其在可見光區(qū)，AM1.5G 經(jīng)散射光補(bǔ)充，能量分布更平滑 。

AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的應(yīng)用

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1.太陽能電池測試領(lǐng)域

地面光伏器件測試多以AM1.5G光譜為標(biāo)準(zhǔn)，因其涵蓋直射與散射光，能真實(shí)模擬實(shí)際光照環(huán)境，為評估太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率、預(yù)測戶外發(fā)電能力提供可靠依據(jù)。而在研究電池對直射光的響應(yīng)特性，或是聚光太陽能系統(tǒng)中，AM1.5D光譜成為關(guān)鍵，通過它可精準(zhǔn)測試電池在純直射光下的性能，助力聚光系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.材料化學(xué)領(lǐng)域

在材料化學(xué)領(lǐng)域，研究材料在太陽光下的老化、光化學(xué)反應(yīng)等過程時(shí)，需要根據(jù)具體研究目的選擇合適的光譜。如果研究材料在自然綜合光照下的反應(yīng)，AM1.5G 光譜模擬更符合實(shí)際情況；若要探究材料對直射光的特殊反應(yīng)機(jī)制，則AM1.5D 光譜模擬更為適用。

3.航空航天領(lǐng)域

雖然太空環(huán)境接近AM0 光譜條件，但在研究航天器部分部件在進(jìn)入地球大氣層邊緣可能受到的光照影響時(shí)，AM1.5D 和 AM1.5G 光譜的模擬也能為其提供地面模擬測試參考，幫助評估部件在不同光照條件下的性能穩(wěn)定性。

了解AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的差異及應(yīng)用，對諸多依賴太陽光模擬進(jìn)行研究、測試的領(lǐng)域至關(guān)重要。Luminbox研發(fā)的各類太陽光模擬器產(chǎn)品，能夠精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)包括AM1.5D 與 AM1.5G 等多種光譜條件,為多領(lǐng)域提供從可行性研究到項(xiàng)目具體測試的全場景太陽光環(huán)境模擬解決方案。

Luminbox大面積LED太陽模擬器

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全光譜大面積LED太陽模擬器以A+AA+綜合性能，實(shí)現(xiàn)光譜精準(zhǔn)、輻照均勻與運(yùn)行穩(wěn)定的三重突破，通過權(quán)威認(rèn)證，為科研與工業(yè)測試提供高可靠、標(biāo)準(zhǔn)化的全光譜光照解決方案，推動精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)邁向更高精度與可重復(fù)性。

A+級光譜匹配：300-1200 nm全覆蓋，誤差≤1%（IEC標(biāo)準(zhǔn)）。

高均勻輻照：45cm×45cm區(qū)域不均勻度僅1.8%（A級）。

超穩(wěn)運(yùn)行：20分鐘波動≤0.5%（A+級）。

權(quán)威認(rèn)證：國家計(jì)量院校準(zhǔn)，國際標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)。

工業(yè)級設(shè)計(jì)：適配光伏、材料、光催化等多場景。

Luminbox憑借對光譜匹配度、輻照均勻性等核心指標(biāo)的極致追求，已構(gòu)建起覆蓋LED/氙燈/鹵素?zé)?/strong>全技術(shù)路線的產(chǎn)品矩陣，技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新、關(guān)鍵性能指標(biāo)表現(xiàn)出色，為客戶提供了優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和全場景太陽光環(huán)境模擬解決方案。