人們為了量化太陽輻射的衰減程度，常采用“大氣質量”（Air Mass,簡寫成AM）來進行標記。大氣質量就是指大氣對地球表面接收太陽光的影響程度[1]。

1.AM 0

大氣質量為零（AM 0）的狀態，是指地球外空間接收太陽光的情況。其中日地距離大約為1.5億公里，即太陽光穿越1.5億公里的太空到達地球大氣層上界時，如圖1所示，其輻照度衰減到1353 W/m2，這個值可以看作是一個常數，即太陽常數，也被稱為是大氣質量零輻射的標準值，記作AM 0。

圖1. AM 0、AM 1.5示意圖和AM 0、AM 1.5G光譜圖

2. AM 1.5

太陽光進入大氣層的過程中，其輻射能量衰減可達30%以上，由于太陽光的入射角度不同，其穿過大氣層的厚度將隨之變化，那么太陽光輻射能量的衰減程度也將有所區別。

設定太陽光入射到地球的天頂角（即太陽光入射光線與地面法線之間的夾角）為θ，則大氣質量與θ的關系可表示為：AM=1/cosθ。

當θ=48.2°時大氣質量為AM 1.5，如圖1所示，這是指典型晴天時太陽光照射到一般地面的情況，更接近人類生活的實際狀況，其輻照度為1000 W/m2。

AM 1.5常被用來作為評估地面太陽能轉換裝置及器件、組件性能的入射光能量標準。

3. AM 1.5G

AM 1.5G是指地球表面的標準光譜，其中G是Global的縮寫。

AM 1.5G出自于一項與太陽能相關的ASTM（American Society of Testing Materials 美國材料實驗協會）標準[2]，人們為了便于對在不同時間和地點測量的太陽能轉換效率進行比較，將AM 1.5G定義為太陽能轉換系統標準測試的參考光譜，并規定標準的AM 1.5G輻照度為1000 W/m2。

4.AM 0與AM 1.5G光譜圖對比

太陽光在穿過大氣層之前，到達大氣上界時太陽輻射能量的99%以上分布在150～4000 nm的區間；大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區，即波長400~780 nm；7%在紫外光譜區，波長＜400 nm；43%在紅外光譜區，波長＞780 nm；能量出現在波長約500 nm處，即藍綠光波段。詳見圖1中AM 0的光譜圖。

太陽光穿過大氣層以后到達地表，這個過程中不僅輻照度會衰減，其光譜分布也發生了變化，詳見圖1中AM 1.5G光譜圖。其中波長300 nm的光被大氣層中的氧氣、臭氧、氮氣所吸收，波長為900 nm、1100 nm、1400 nm、1900 nm的光被水蒸氣吸收，1800 nm及2600 nm的光被CO2吸收。

在光化學實驗中，為了獲取AM 1.5G標準太陽光譜，常用氙燈光源搭配AM 1.5G濾光片作為太陽光的模擬光源。