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Coefficient de masse d'air (AM)

1900
Scientifique mesurant les performances d'un panneau solaire en fonction du coefficient de masse d'air dans un laboratoire.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le coefficient de masse d'air (AM) quantifie le trajet optique direct du rayonnement solaire à travers l'atmosphère terrestre. Il s'agit du rapport entre le trajet à un angle zénithal donné θ et le trajet lorsque le soleil est au zénith. Pour des angles allant jusqu'à environ 60°, il peut être approximé par AM ≈ sec(θ). AM0 se réfère au spectre hors atmosphère.

The Air Mass coefficient is a crucial parameter in solar energy and atmospheric science. The standard value for testing terrestrial solar cells is AM1.5, which corresponds to a solar zenith angle of 48.19°. This value was chosen as it represents the annual average solar radiation received in the temperate latitudes of Europe and North America. The ‘1.5’ signifies that the path length is 1.5 times the path length when the sun is directly overhead (AM1). The AM0 spectrum, with an integrated power of the solar constant (~1361 W/m²), is used for designing and testing solar cells for spacecraft. As the AM number increases (i.e., as the sun approaches the horizon), the path length through the atmosphere increases. This leads to greater absorption and scattering, which not only reduces the total irradiance but also shifts the spectrum towards the red, as blue light is scattered more effectively (Rayleigh scattering). More complex models for AM account for the curvature of the Earth and atmospheric refraction, becoming more accurate at large zenith angles.

UNESCO Nomenclature: 2506
- Géophysique

Taper

Modèle physique

Perturbation

Incrémentale

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Bouguer’s law (Beer-Lambert law) describing the attenuation of light through a medium
  • Développement de la trigonométrie pour le calcul des angles et des longueurs de parcours
  • compréhension de la composition atmosphérique et de ses propriétés d'absorption
  • invention du spectroscope pour l'analyse du spectre solaire

Applications

  • tests de performance et évaluation des panneaux solaires (par exemple, norme AM1.5)
  • modélisation atmosphérique et calculs de transfert radiatif
  • Prévoir la disponibilité de l'énergie solaire à différents moments de la journée et de l'année
  • observations astronomiques pour corriger l'extinction atmosphérique
  • science des matériaux pour tester la durabilité des matériaux sous exposition solaire

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Lié à : masse d'air, AM1.5, énergie solaire, photovoltaïque, atmosphère, angle zénithal, irradiance solaire, extinction atmosphérique, transfert radiatif, spectre solaire.

Contexte historique

Coefficient de masse d'air (AM)

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

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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