太阳能是一种无污染的清洁能源，其合理的利用是解决世界能源问题的有效途径。 

一、太阳常数

太阳辐射到达地球大气层外缘的能量具有如图所式的光谱特性，近似于温度为5762K的黑体辐射。其99%的能量集中在波长为0.2-3μm的短波区域，最大能量位于0.48μm的波长处。

据测定，在日地平均距离处，大气层外缘与太阳射线相垂直的单位表面积所接受到的太阳辐射能力为(1370+6)W/m2，此值称为太阳常数，记为Sc，与地理位置或一天中的时间无关。

大气层外缘水平面上每单位面积接受到的太阳投入辐射为

二、太阳能穿过大气层时的削弱

太阳辐射在穿过大气层时要受到大气层的两种削弱作用：包含在大气层中的具有部分吸收能力的气体的吸收；散射－对太阳投入辐射的重新辐射，分分子散射（瑞利散射）和米散射两种。太阳辐射中没有受到吸收与散射的那部分能量则直接到达地球表面，称为太阳的直接辐射。

三、环境辐射

环境辐射：地球以及大气层中某些具有辐射能力成分的辐射。

地球表面的辐射力也可用四次方公式：

地球从太阳辐射得到的能量应与地球自身向宇宙空间发出的辐射能相平衡，宇宙空间的平均温度只有4K，接近于绝对零度。而地球的平均温度可由下式估算：

大气层对地球表面的投入辐射可表示成：

式中温度为等效的天空温度，其值与天气条件有关：寒冷的晴朗的天空可能低达230K，而暖和有雾的天空可以达到285K。