當太陽光直射時，在地球大氣外1m2面積所能接收的太陽輻射功率，叫太陽常數。隨季節的不同，其數值在（1325～1457）W/m2之間變化，為方便計算，一般取1367W/m2作為常量。這個數值描述了太陽輻射的狀況，由於在大氣層外，沒有考慮大氣吸收的狀況。
大氣對地球表面接收太陽光的影響程度，簡稱AM (Air Mass)。假定在標準大氣壓(101325 Pa)和氣溫0℃時，太陽光線穿過地球大氣的路徑與太陽光線在天頂角方向時穿過大氣路徑之比為大氣質量，則AM=sec(θz)，θz為天頂角。AM數值不同，太陽光譜會產生不同的變化。當太陽輻射強度為太陽常數時，大氣質量記作AM0。大氣質量AM1的光譜對應於直射到地球表面的太陽光譜(其入射光功率為925Ｗ/cm2)。 AM1、AM1.5、AM2即表示大氣質量為1、1.5、2，對應的天頂角分別為0°、48.2°、60.1°。

太陽電池的光譜性能（IPCE/QE）測試原理
太陽電池的光譜性能主要包括光譜響應（mA/W），內、外量子效率（%），光譜透射率（%），光譜反射率（%），短路電流密度（mA/cm2）等。
光譜響應R(λ)是指在某一特定波長λ，太陽能電池輸出的短路電流I(λ)與入射到太陽能電池上的輻射功率Φ(λ)的比值。
光譜響應可以表示為：
R(λ)= I(λ)/Φ(λ) （A/W）
量子效率可以表示為：
η(λ)=1.24×R(λ) /λ

短路電流密度是將標準太陽(AMN)的光譜輻射曲線和電池片的光譜響應曲線相乘並對電池片的整個響應波段進行積分得到的單位面積電池片在標準太陽(AMN)照射下所產生的短路電流
Jsc(AMN)=∫PAMN(λ)•R(λ)dλ （mA/cm2）
假設電池片的光譜響應均勻一致，則短路電流密度乘以電池片的總響應面積S就可以得到該電池片在標準太陽(AMN)照射下的短路電流:
Isc= Jsc(AMN)•S （A）
參照右圖，假如在某個特定波長λ下，有10份光子入射到電池表面，其中有2份被電池片反射回來，有1份透過了電池片，剩下的7份被電池片吸收並轉化出6份的電子，還有1份可能轉換成熱能或損耗在其他上面，那麼我們可以這樣來說明這幾個概念：
透射率：電池片的透射光強度與入射光強度之比
t (λ)=1/10=10%
反射率：電池片的反射光強度與入射光強度之比
R (λ)= 2/10=20%
外量子效率：總的入射光子產生電子的效率
EQE=6/10=60%
內量子效率：被電池片吸收的光子產生電子的效率
IQE=6/(10-1-2)≈85.7%

光伏電池光譜響應測試與實際性能的關係
從光譜響應和量子效率曲線中我們可以得到：
光譜響應曲線：反映了電池將不同波長的輻射轉換成電的能力
反射率曲線：反映了減反膜和制絨的綜合效果
外量子效率曲線：反映了電池片將光子轉化成電子的總效率
內量子效率曲線：去除了反射光的影響，可以反映電池片材料的好壞

太陽電池的I-V性能測試
短路電流(Isc)：當太陽電池的正負極短路，即V=0時，此時電池片輸出的電流就是短路電流，短路電流的單位是安培(A)，短路電流隨着光強的變化而變化。
開路電壓(Voc)：當太陽電池的正負極不接負載、即I=0時，此時太陽電池正負極間的輸出電壓就是開路電壓，開路電壓的單位是伏特(V)。單片太陽電池的開路電壓不隨電池片面積的增減而變化，但與電池片的材料有關。
峰值電流(Im)：峰值電流也叫最大工作電流或最佳工作電流，是指太陽電池輸出最大功率時的工作電流，單位安培(A)。
峰值電壓(Vm)：峰值電壓也叫最大工作電壓或最佳工作電壓，是指太陽電池輸出最大功率時的工作電壓，單位是伏特(V)。峰值電壓也不隨電池片面積的增減而變化。
峰值功率(Pm)：峰值功率也叫最大輸出功率或最佳輸出功率。峰值功率是指太陽電池正常工作或測試條件下的最大輸出功率，也就是峰值電流與峰值電壓的乘積：Pm= Im×Vm，峰值功率的單位是瓦(W)。太陽電池的峰值功率取決於太陽輻照度、太陽光譜分佈和電池片的工作溫度，因此I-V曲線的測量要在標準條件下進行，IEC標準測量條件是：輻照度1000W/m2、光譜分佈要求為AMl.5G、測試溫度25℃。
填充因子(ff)：也叫曲線因子，是指太陽電池的最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積的比值。即ff= Pm /( Isc×Voc)。填充因子是評價太陽電池輸出特性好壞的一個重要參數，它的值越高，表明太陽電池輸出特性越趨於矩形，電池的光電轉換效率越高。串、並聯電阻對填充因子有較大影響，太陽能電池的串聯電阻越小，並聯電阻越大，填充因子的係數越大。
轉換效率(η)：轉換效率是指太陽電池受光照時的最大輸出功率與照射到電池上的太陽能量功率的比值。即：η= Pm (峰值輸出電功率)/ Pin（入射光功率）=（Im×Vm）/ Pin。