隨著新能源、航空航天等產業對太陽光模擬測試需求的不斷升級，AM1.5D 與 AM1.5G 等典型光譜的精準模擬已成為行業關鍵技術指標。Luminbox深耕太陽光模擬技術多年，通過大量實驗室數據積累與算法優化，可實現對AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的精準調控，本文將從基礎理論出發，詳細闡述這兩種光譜的差異。

大氣質量（AM）的概念

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大氣質量AM 示意圖

太陽輻射穿過大氣層抵達地球表面時，強度與光譜分布會改變。為量化這種變化提出“大氣質量”（AM）概念，它是太陽光經大氣層路徑長度與垂直照射地面路徑長度的比值。當太陽光線垂直地面（天頂角0°），大氣質量為 1，記為 AM1；太陽光不經過大氣層（地球外空間），大氣質量為 0，記為 AM0。實際應用中，AM1.5 最受關注，此時太陽高度角約 48.2°，模擬了典型晴天地面光照，更貼合現實場景。

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，還包含了經過大氣層散射以及地面景物等反射、折射后到達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 光譜關鍵參數對比表

1.能量構成差異

從能量角度來看，AM1.5G 光譜的總能量要高于 AM1.5D 光譜。因為 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。相關研究表明在標準條件下，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，AM1.5G 經散射光補充，能量分布更平滑 。

AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的應用

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1.太陽能電池測試領域

地面光伏器件測試多以AM1.5G光譜為標準，因其涵蓋直射與散射光，能真實模擬實際光照環境，為評估太陽能電池光電轉換效率、預測戶外發電能力提供可靠依據。而在研究電池對直射光的響應特性，或是聚光太陽能系統中，AM1.5D光譜成為關鍵，通過它可精準測試電池在純直射光下的性能，助力聚光系統優化設計。

2.材料化學領域

在材料化學領域，研究材料在太陽光下的老化、光化學反應等過程時，需要根據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，AM1.5G 光譜模擬更符合實際情況；若要探究材料對直射光的特殊反應機制，則AM1.5D 光譜模擬更為適用。

3.航空航天領域

雖然太空環境接近AM0 光譜條件，但在研究航天器部分部件在進入地球大氣層邊緣可能受到的光照影響時，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定性。

了解AM1.5D 與 AM1.5G 光譜的差異及應用，對諸多依賴太陽光模擬進行研究、測試的領域至關重要。Luminbox研發的各類太陽光模擬器產品，能夠精準復現包括AM1.5D 與 AM1.5G 等多種光譜條件,為多領域提供從可行性研究到項目具體測試的全場景太陽光環境模擬解決方案。

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Luminbox憑借對光譜匹配度、輻照均勻性等核心指標的極致追求，已構建起覆蓋LED/氙燈/鹵素燈全技術路線的產品矩陣，技術持續創新、關鍵性能指標表現出色，為客戶提供了優質的產品和全場景太陽光環境模擬解決方案。