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大氣圈外和地表上之輻射光譜

大氣圈外和地表上之輻射光譜. 地球表面實際強度光譜. 空氣質量 m (AM m ) 實際輻射路徑 h 和最短路徑 h0 的比值，即 m=h/ho AM 0 ： 太陽於外太空之光譜 。 AM 1 ： 太陽直射地球表面之光譜 。 AM 1.5 ： 太陽斜射 42 ° 地球表面之光譜 。. 太陽 輻射能之光譜. 太陽輻射光譜主要從 紫外光至紅外光 光譜換算為光子之能量約在 0.3 至 4 eV 。 E (eV)=1.24/wavelength ( μ m). Energy conversion efficiency.

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大氣圈外和地表上之輻射光譜

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Presentation Transcript

  1. 大氣圈外和地表上之輻射光譜

  2. 地球表面實際強度光譜 • 空氣質量 m (AM m) • 實際輻射路徑h和最短路徑h0的比值，即 m=h/ho • AM 0：太陽於外太空之光譜。 • AM 1：太陽直射地球表面之光譜。 • AM 1.5：太陽斜射42°地球表面之光譜。

  3. 太陽輻射能之光譜 • 太陽輻射光譜主要從紫外光至紅外光 • 光譜換算為光子之能量約在0.3至4 eV。 • E (eV)=1.24/wavelength (μm)

  4. Energy conversion efficiency • ηn：太陽輻射之空氣質量通過條件為AM-1.5，即入射光強度為100mW/cm2時，改變負荷條件所得最大電力出力之百分率

  5. 太陽能電池用半導體的光吸係數光譜

  6. 太陽能電池之電壓-電流特性 • Voc ：開路電壓(V) • Isc ：短路電流(A) • Pmax ：最大輸出功率(W) • Vmax ：最大輸出功率時電壓(V) • Imax ：最大輸出功率時電流(A)

  7. 填充因子： Fill Factor (F.F.)=(Vmax∙Imax)/(Voc∙Isc) x 100% • 太陽電池效率(Efficiency)=(Pmax/輸入日照功率)x100% • 輸入日照功率(W)=太陽電池之面積(m2)日照強度(W/m2)

  8. 基準太陽光 • 由於地上之太陽光的變動，故必須指定空氣質量值(Air Mass)，亦稱為基準太陽光，以決定測定時照度 • 美國DDE所採用之基準太陽光，是以美國IEC所提案，傾斜面全天日射之基準分光放射分佈為基準，且考慮散射光成分之TC-82標準。

  9. 基準分光散亂分佈(TC-82) 基準分光散亂分佈(TC-82)(取材自國際電子技術委員會) ，溫度為25℃

  10. 測定用光源 • 測定用光源-人工光源，最理想者為基準太陽光與分光放射照度相等 • 現在使用之種類有Xeon Short Arc Lamp，Long Arc之pulse Xe光，W-鹵素燈(附有紅外線補正) • 不管那一個光源，皆含有光學系統及光譜補正濾波器，使其與地上太陽光之基準光譜可以比較

  11. Xe短弧燈泡AM-1.5分光放射特性

  12. 鹵素燈泡分光放射照度

  13. ELH燈泡人工光源分光放射特性

  14. 鹵化金屬燈泡之分光放射特性

  15. Xe閃光燈泡光源分光放射特性

  16. 複合型人工光源 • 使用Xe燈泡之人工光源在近紅外線處有獨特的亮線，為了抑制此輝線，故開發出與鹵素燈組合之二光源系統。 • 如左圖顯示此二光源系統之分光放射特性。此等人工光源用來評估在紅外線部分，具有感度特性之太陽電池較有效。

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