Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Heim » Luftmassenkoeffizient (AM)

Luftmassenkoeffizient (AM)

1900
Wissenschaftler misst in einem Labor die Leistung von Solarzellen in Abhängigkeit vom Luftmassenkoeffizienten.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Der Luftmassenkoeffizient (AM-Koeffizient) quantifiziert die direkte optische Weglänge des Sonnenlichts durch die Erdatmosphäre. Er ist das Verhältnis der Weglänge bei einem gegebenen Zenitwinkel θ zur Weglänge bei senkrecht stehender Sonne (im Zenit). Für Winkel bis etwa 60° kann er näherungsweise durch AM ≈ sec(θ) berechnet werden. AM₀ bezieht sich auf das Spektrum außerhalb der Atmosphäre.

Der Luftmassenkoeffizient ist ein entscheidender Parameter in der Solarenergie- und Atmosphärenforschung. Der Standardwert für die Prüfung terrestrischer Solarzellen ist AM1,5, was einem Sonnenzenitwinkel von 48,19° entspricht. Dieser Wert wurde gewählt, da er die durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlung in den gemäßigten Breiten Europas und Nordamerikas repräsentiert. Die Zahl „1,5“ bedeutet, dass der Weg durch die Atmosphäre 1,5-mal so lang ist wie bei senkrecht stehender Sonne (AM1). Das AM0-Spektrum mit einer integrierten Leistung der Solarkonstante (~1361 W/m²) wird für die Entwicklung und Prüfung von Solarzellen für Raumfahrzeuge verwendet. Mit steigender AM-Zahl (d. h. mit Annäherung der Sonne an den Horizont) verlängert sich der Weg durch die Atmosphäre. Dies führt zu einer stärkeren Absorption und … StreuungDies reduziert nicht nur die Gesamtstrahlungsstärke, sondern verschiebt auch das Spektrum in Richtung Rot, da blaues Licht stärker gestreut wird (Rayleigh-Streuung). Komplexere AM-Modelle berücksichtigen die Erdkrümmung und die atmosphärischen Einflüsse. Brechungund wird bei großen Zenitwinkeln genauer.

UNESCO Nomenclature: 2506
- Geophysik

Typ

Physikalisches Modell

Störung

Inkremental

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Bouguers Gesetz (Beer-Lambert-Gesetz) die Abschwächung des Lichts durch ein Medium beschreiben
  • Entwicklung der Trigonometrie zur Berechnung von Winkeln und Weglängen
  • Verständnis der atmosphärischen Zusammensetzung und ihrer Absorptionseigenschaften
  • Erfindung des spectroscope for analyzing the solar spectrum

Anwendungen

  • Leistungsprüfung und Bewertung von Solarmodulen (z. B. nach AM1.5-Standard)
  • Atmosphärenmodellierung und Strahlungstransportberechnungen
  • Vorhersage der Verfügbarkeit von Solarenergie zu verschiedenen Tages- und Jahreszeiten
  • astronomische Beobachtungen zur Korrektur der atmosphärischen Extinktion
  • Materialwissenschaft zur Prüfung der Beständigkeit von Materialien unter Sonneneinstrahlung

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

  • Solarzellen mit Beschichtungen, die ihre Antireflexionseigenschaften dynamisch an das sich ändernde Spektrum bei unterschiedlichen AM-Werten anpassen.
  • KI-gesteuerte Solarparkmanagementsysteme, die die Paneelwinkel anhand von Echtzeit-Atmosphärendaten und AM-Berechnungen anpassen
  • Stadtplanungssoftware, die die Lichtverhältnisse im Tagesverlauf modelliert, um die Gebäudeplatzierung für natürliches Licht zu optimieren.
  • tragbar uv sensors that provide more accurate exposure warnings by calculating the local am
  • fortschrittliche Wettermodelle, die AM einbeziehen, um Schwankungen der Oberflächentemperatur besser vorherzusagen.
  • Spektrometer für Drohnen zur Kartierung der atmosphärischen Zusammensetzung durch Analyse spektraler Veränderungen über verschiedene atmosphärische Messwerte hinweg.
  • Bildung Augmented Reality apps that visualize the sun’s path and changing am throughout the day
  • Intelligente Gewächshäuser, die die Zusatzbeleuchtung anhand des vorhergesagten natürlichen Lichtspektrums anpassen, das von am ermittelt wird
  • Autoglas, das sich dynamisch anhand des AM-Wertes tönt, um Blendung zu reduzieren
  • Planung der Wiedereintrittsbahn von Raumfahrzeugen unter Verwendung von AM-ähnlichen Berechnungen zur atmosphärischen Bremsung
Verwandte Themen: Luftmasse, AM1.5, Solarenergie, Photovoltaik, Atmosphäre, Zenitwinkel, solare Bestrahlungsstärke, atmosphärische Extinktion, Strahlungstransport, Sonnenspektrum.

Historischer Kontext

Luftmassenkoeffizient (AM)

1650
1800
1852
1900
1912
1940
1940
1950
1800
1838
1872
1910
1940
1940
1946

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

Bilder in voller Größe und Downloads sind nur für registrierte Mitglieder 100% kostenlos verfügbar.

> Login <