ABA-51563-TR1

   太陽能電池的作用是將太陽能轉化為電能。因此,研究太陽能電池,首先需要了解太陽輻射,尤其要清楚太陽的輻射光譜,以便有針對性地選擇用來吸收太陽能的活性材料。作為清潔可再生能源之一,太陽是一個由熾熱氣體組成的球體,其巨大的熱能是由發生在球冫b的H→He核聚變所產生,其中心的溫度估計可高達兩千萬攝氏度。但是,發自太陽深層的強大輻射基本上已被太陽近表面的負氫離子層吸收,太陽表面的溫度大約只有OOK。因此,太陽光譜基本上與溫度為ωOOK的黑體輻射譜相似。

    圖4.6⑴顯示了太陽光譜AM0、AM1.0和AM1.5的定義,圖4雙b)為

ωOOK黑體的輻射譜、大氣層外(AM0)和大氣層內(AM1.5)的太陽光譜。AM0代表垂直于地表大氣層外太陽輻射的情形,AM1,0是垂直于地表大氣層內太陽輻射的情形,而AM1.5是太陽人射與地表垂直方向成鯧,2°時的太陽輻射光譜。圖4“b)中的6OO0K曲線是按照普朗克黑體輻射定律預言的6OO0K黑體輻射譜,而AM0和AM1.5兩條線分別為在大氣層外和地面上測得的 太陽光譜。在大氣層外,地球至太陽的平均間距處,垂直于陽光人射方向上,單位面積物體表面所承受的輻照功率基本上是個常數,通常稱之為太陽常數,或稱之為AM0輻照,目前普遍認可的數值為1.3s3kW/mz。AM0輻射與黑體

輻射譜在長波范圍幾乎沒有差別,但是在短波范圍有明顯的差別。這一差別主要是由太陽大氣層的選擇吸收造成的。太陽輻射穿越地球大氣層后,進一步損失大約30%的能量,主要源于大氣分子的散射、大氣中懸浮物及塵埃微粒的散射、以及大氣分子(氧、臭氧、水蒸氣和Co2等)的吸收等因素。太陽能研究中,普遍使用的地面陽光光譜是AM1,5,其總功率密度容量為832W/m2。從AM1,5太陽輻射譜來看,雖然光譜一直延伸到紅外區以外,但是大約⒛%的太陽光都在可見光和紅外區(30O-%0nm),其光譜的最佳波長范圍在ω0~900nm。