太陽表面的輻照度（單位面積內(nèi)的輻射能量）為63.2 MW/m2，太陽光穿越太空、地球大氣層到達(dá)地球表面的過程中，輻照度會(huì)不斷減小。
人們?yōu)榱肆炕栞椛涞乃p程度，常采用“大氣質(zhì)量”（Air Mass,簡寫成AM）來進(jìn)行標(biāo)記。大氣質(zhì)量就是指大氣對(duì)地球表面接收太陽光的影響程度[1]。
1.AM 0
大氣質(zhì)量為零（AM 0）的狀態(tài)，是指地球外空間接收太陽光的情況。其中日地距離大約為1.5億公里，即太陽光穿越1.5億公里的太空到達(dá)地球大氣層上界時(shí)，如圖1所示，其輻照度衰減到1353 W/m2，這個(gè)值可以看作是一個(gè)常數(shù)，即太陽常數(shù)，也被稱為是大氣質(zhì)量零輻射的標(biāo)準(zhǔn)值，記作AM 0。
圖1. AM 0、AM 1.5示意圖和AM 0、AM 1.5G光譜圖
2. AM 1.5
太陽光進(jìn)入大氣層的過程中，其輻射能量衰減可達(dá)30%以上，由于太陽光的入射角度不同，其穿過大氣層的厚度將隨之變化，那么太陽光輻射能量的衰減程度也將有所區(qū)別。
設(shè)定太陽光入射到地球的天頂角（即太陽光入射光線與地面法線之間的夾角）為θ，則大氣質(zhì)量與θ的關(guān)系可表示為：AM=1/cosθ。
當(dāng)θ=48.2°時(shí)大氣質(zhì)量為AM 1.5，如圖1所示，這是指典型晴天時(shí)太陽光照射到一般地面的情況，更接近人類生活的實(shí)際狀況，其輻照度為1000 W/m2。
AM 1.5常被用來作為評(píng)估地面太陽能轉(zhuǎn)換裝置及器件、組件性能的入射光能量標(biāo)準(zhǔn)。
3. AM 1.5G
AM 1.5G是指地球表面的標(biāo)準(zhǔn)光譜，其中G是Global的縮寫。
AM 1.5G出自于一項(xiàng)與太陽能相關(guān)的ASTM（American Society of Testing Materials 美國材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)[2]，人們?yōu)榱吮阌趯?duì)在不同時(shí)間和地點(diǎn)測量的太陽能轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行比較，將AM 1.5G定義為太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)測試的參考光譜，并規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的AM 1.5G輻照度為1000 W/m2。
4.AM 0與AM 1.5G光譜圖對(duì)比
太陽光在穿過大氣層之前，到達(dá)大氣上界時(shí)太陽輻射能量的99%以上分布在150～4000 nm的區(qū)間；大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(qū)，即波長400~780 nm；7%在紫外光譜區(qū)，波長＜400 nm；43%在紅外光譜區(qū)，波長＞780 nm；最大能量出現(xiàn)在波長約500 nm處，即藍(lán)綠光波段。詳見圖1中AM 0的光譜圖。
太陽光穿過大氣層以后到達(dá)地表，這個(gè)過程中不僅輻照度會(huì)衰減，其光譜分布也發(fā)生了變化，詳見圖1中AM 1.5G光譜圖。其中波長300 nm的光被大氣層中的氧氣、臭氧、氮?dú)馑眨ㄩL為900 nm、1100 nm、1400 nm、1900 nm的光被水蒸氣吸收，1800 nm及2600 nm的光被CO2吸收。
在光化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了獲取AM 1.5G標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜，常用氙燈光源搭配AM 1.5G濾光片作為太陽光的模擬光源。
