✅ 一、基本定义
AM1.5G 是"大气质量 1.5 全球太阳光谱"（Air Mass 1.5 Global Solar Spectrum）的缩写，是国际标准组织（如 ASTM、IEC）定义的一种标准太阳光谱，用于模拟地球表面接收到的太阳辐射。
它代表了：
- 太阳光穿过大气层后的光谱分布
- 包含了直射光 + 散射光（天空漫反射）
- 适用于 地面光伏器件测试和效率标定
✅ 二、AM 的含义 ------ "大气质量（Air Mass）"
"AM" 表示太阳光穿过地球大气层的路径长度，相对于"垂直入射"（即太阳在头顶正上方）的情况：
| AM0 | 外太空（无大气） | 卫星、空间太阳能电池测试标准 |
| AM1.0 | 太阳在头顶（90°） | 地球赤道正午，理想情况 |
| AM1.5 | 太阳高度角约 48.2° | 地面标准测试条件，代表中纬度地区平均情况 |
| AM2.0 | 太阳较低（约 30°） | 日出/日落附近，光强弱、红光多 |
👉 AM1.5 是最常用的地面标准，因为大多数人口和光伏电站位于中纬度地区（如中国、美国、欧洲），AM1.5 更具代表性。
✅ 三、后缀 "G" 的含义 ------ "Global（全球）"
- G = Global（总辐射） = Direct（直射） + Diffuse（散射）
- 直射：太阳直接照射到地面的光
- 散射：被大气、云层、尘埃散射后从天空各方向来的光
🌞 举例：阴天时没有直射光，但仍有散射光 ------ AM1.5G 包含这种情况，更贴近真实环境。
还有一个常见后缀是 "D"（Direct），只包含直射光，用于聚光光伏（CPV）系统。
✅ 四、关键参数（标准值）
在 AM1.5G 标准下，定义了以下关键数值：
| 总辐照度 | 1000 W/m² | 也称为 "1 个太阳"（1 Sun） |
| 光谱范围 | 280 nm -- 4000 nm | 覆盖紫外、可见光、近红外 |
| 参考标准 | ASTM G173-03 / IEC 60904-3 | 国际通用标准光谱数据表 |
💡 太阳能电池的"转换效率"，就是在 AM1.5G、1000W/m²、25°C 标准测试条件（STC）下测量的。
✅ 五、为什么需要 AM1.5G？
- 统一测试标准
→ 不同实验室、不同厂商的太阳能电池，必须在相同光谱下比较效率，否则结果不可比。
-
模拟真实环境
→ 不是理想直射光，而是包含大气吸收、瑞利散射、气溶胶等真实因素。
-
设计与仿真依据
→ 光伏系统设计、材料带隙选择（如硅 ~1.1eV）、多结电池匹配，都依赖 AM1.5G 光谱。
✅ 六、AM1.5G 光谱图示意（文字描述）
- 可见光区（400--700nm）能量最强
- 紫外区（<400nm）被臭氧层吸收，强度低
- 红外区（>700nm）能量逐渐下降，水汽/CO₂ 有吸收峰
- 整体呈"钟形"分布，峰值在 ~500nm（绿光附近）
你可以从 NREL（美国国家可再生能源实验室）官网下载标准光谱数据文件（.txt 或 .csv）用于仿真或绘图： 👉 https://www.nrel.gov/grid/solar-resource/spectra-am1.5.html
✅ 七、AM1.5G vs AM0 vs AM1.5D
| AM0 | Air Mass Zero | ❌（太空） | 卫星、空间太阳能电池 |
| AM1.5D | AM1.5 Direct | ❌（仅直射） | 聚光光伏（CPV） |
| AM1.5G | AM1.5 Global | ✅（直射+散射） | 地面光伏标准测试✅ |
✅ 总结一句话：
AM1.5G 是模拟地球中纬度地区地面接收到的"标准太阳光谱"，包含直射和散射光，辐照度为 1000W/m²，是太阳能电池效率测试和光伏系统设计的国际通用基准。
如果你是做：
- 太阳能电池仿真 → 必须用 AM1.5G 光谱计算电流/效率
- 材料光学设计 → 用它评估材料在真实太阳光下的响应
- 光伏产品标定 → 实验室光源需匹配 AM1.5G 光谱
欢迎继续提问，比如"如何在 MATLAB/Python 中加载 AM1.5G 数据"或"AM1.5G 和真实户外光谱的区别" 😊