Def Irradiation AM1.5

http://www.futura-sciences.com/magazines/environnement/infos/dico/d/climatologie-tsi-9967/
L'irradiance solaire totale (noté TSI pour total solar irradiance) est la quantité d'énergie radiative provenant du Soleil
(intensité totale du rayonnement) reçue par une surface de 1 m² du sommet de l'atmosphère terrestre, lorsque celui-ci se
situe à une unité atmosphérique (1,96.108 km) du Soleil et que la trajectoire du rayon est perpendiculaire à cette surface.
L'irradiance solaire totale varie au cours du temps (voir le graphique ci-dessous) dans un intervalle compris entre 1.365 et
1.367 Watt/m² environ.
http://perso.uclouvain.be/ernest.matagne/SOLAIRE/SEM03/S03P10.HTM
Conditions pour lesquelles les caractéristiques électriques sont définies.
Les valeurs nominales correspondent à des conditions standardisées. Ces conditions sont très optimistes, de sorte que les
valeurs nominales ne sont pas directement utilisables pour un dimensionnement. Elles correspondent en effet à une
température interne de 25°C, et à un ensoleillement très élevé (1000 W/m2 ), deux conditions peu compatibles.
En outre, puisque l'efficacité des modules dépend fortement de la fréquence du rayonnement incident, la répartition spectrale
de l'éclairement a dû aussi être normalisée. Pour les modules destinés aux applications terrestres, il s'agit du spectre 1.5 AM,
qui correspond au spectre de la lumière solaire après qu'elle ait traversé une épaisseur d'air pur correspondant à 1.5 fois
l'épaisseur de l'atmosphère. Cette situation se présente en pratique lorsque le ciel est très clair et que le Soleil se trouve à une
hauteur de 41.8° au-dessus de l'horizon. Malheureusement, dans ce cas, l'intensité du rayonnement est toujours inférieure à
1000 W/m² à cause de l'absorption d'une partie du rayonnement par l'atmosphère. Un facteur de normalisation est donc
appliqué pour ramener le spectre à la puissance globale voulue de 1000 W/m² . En fait, ce spectre est défini par les normes.
Le tableau de la figure S03-2 donne la distribution du spectre 1.5 AM avant normalisation à 1000 W/m² . Le graphe
correspondant est traçé à la figure S03-1.
http://enr.cstb.fr/webzine/preview.asp?id_une=190
Masse D'Air
Le soleil décharge continuellement une énorme quantité d'énergie radiante dans le système solaire, une moyenne de
1367 watts atteint chaque mètre carré du bord externe de l'atmosphère terrestre. La terre reçoit une fraction minuscule
de cette énergie car l'atmosphère absorbe et reflète une partie de ce rayonnement, incluant la plupart des rayons X et
rayons d'ultra-violet. Pourtant, la quantité d'énergie solaire qui atteint la surface de la terre en une heure est plus
importante que la quantité totale d'énergie consommée par la population mondiale en une année.
La part d'énergie reçue dépend de l'épaisseur du milieu à traverser (atmosphère), et est caractérisée par le nombre de
masse d'air AM.
Quelle est la part d’énergie perdue par la lumière dans l’atmosphère?
Cette déperdition d'énergie dépend de l'épaisseur de l'atmosphère que l'énergie solaire doit traverser. Le rayonnement
qui atteint le niveau de la mer à midi dans un ciel clair est de 1000 W/m2 et est décrit en tant que rayonnement de la
masse d'air "1" (ou AM1). Lorsque le soleil se déplace plus bas dans le ciel, la lumière traverse une plus grande
épaisseur d'air, perdant plus d'énergie. Puisque le soleil n'est au zénith que durant peu de temps, la masse d'air est donc
plus grande en permanence et l'énergie disponible est donc inférieure à
1000 W/m2.
Les scientifiques ont donné un nom au spectre standard de la lumière du soleil sur la surface de la terre :
- AM1.5G)
- ou AM1.5D).
Le nombre "1.5" indique que le parcours de la lumière dans l'atmosphère est 1.5 fois supérieur au parcours le plus court
du soleil, c'est-à-dire lorsqu’il est au zénith.
Le « G » représente le rayonnement "global" incluant rayonnement direct et rayonnement diffus et la lettre « D » tient
compte seulement du rayonnement direct.
Le spectre standard en dehors de l'atmosphère terrestre s'appelle AM0, lorsque la lumière ne traverse pas l'atmosphère.
AM0 est typiquement employé pour prévoir l’exploitation des cellules PV dans l'espace.
L'intensité du rayonnement AM1.5D est calculé en réduisant le spectre AM0 de 28%, où 18% est absorbé et 10% est
dispersé. Le spectre global « G » est 10% plus grand que le spectre direct « D ».
Ces calculs donnent environ 970 W/m2 pour AM1.5G. Cependant, le spectre standard d'AM1.5G "normal" est pris
égal à 1000 W/m2, en raison des variations inhérentes de rayonnement solaire incident.