3.5　大气效应

由于太阳辐射到达地球大气层的顶部时，它的很大一部分被反射此处涉及反射率的概念。地球大气的存在改变了到达地球表面的辐射量。云和其他粒子在大气中可以反射或散射太阳能，如图3.8所示。

图3.8　反射率、直接辐射和散射辐射

到达地球表面的辐射是由直接辐射和散射辐射组成。散射辐射通常没有直接辐射密集，但仍然可以为太阳能集热器产生热量以及为太阳能电池产生能量。

因为大气效应，如果辐射不得不穿过较厚的大气层到达地表，地表将获得较低的太阳辐射水平。到达地球表面的辐射与大气层外的辐射相比也有不同的光谱，尤其是大气中的水和CO2会吸收一些波长带。

大气质量是衡量太阳辐射穿过大气层达到给定位置的相对距离。大气质量（AM）定义为

式中　θ——太阳和连接正上方直线之间的夹角，如图3.9所示。

图3.9　大气质量

地球外大气层的空气质量为零（AM0），AM1对应太阳从正上方向照下时的大气质量（评估太阳能光伏组件的标准条件是AM1.5，辐射度量1k W/m2，电池温度25℃）。

白天太阳照射时，组件的温度通常高于环境温度。