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常熟太阳能发电-光照条件越好 发电量不一定越高

详细信息

日照条件是影响系统发电量的重要因素之一,但是,日照条件最好的时候,发电量不一定最高!

  以北半球为例,夏至当天太阳直射北回归线,北回归线及以北地区当天的日照条件达到全年的最高值,然而,当天的发电量并非达到全年的顶峰。除日照条件外,温度对于光伏发电系统的影响至关重要。

  光伏组件的核心部分为电池片,目前投入大规模商业化应用的主要是硅系太阳能电池:单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片和非晶硅太阳能电池。温度对硅系太阳能电池片的影响,主要反映在电池片的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化,进而组件也会受到影响。

  电池片的峰值功率随温度的升高而降低, 以英利60cell系列组件为例,如上图所示,在NOCt(辐照度800W/m2,环境温度20℃,风速1m/s条件下组件在开路状态下的工作温度)测试条件下,电池片的工作温度每升高1度,峰值功率会下降0.42%。

  据测算,夏天,光照条件最好时,电池片的工作温度可以达到80℃,此时该组件的峰值功率与额定值(温度为25度)相比将降低约

  (80-25)×0.42%=23.1%

  理论上,光照强度越大,电池片温度越高,从单一因素考虑,光照强度增大会增大光伏功率输出,温度升高会减少光伏功率输出。所以,在光照强度最大的时候,受光照和温度两方面因素的影响,光伏功率输出不一定是最大的。

  原理

  分布式光伏电池片发电的主要结构是p-n节,电池片在光照条件下会在p-n节附近产生大量的载流子,p-n节内建电场将载流子分离,使正负电荷在电池两极聚集,正负电荷被电极收集后形成电流输出。电极对正负电荷的收集效率越高,电池片的输出效率越高。

  在强光照条件下,载流子形成增多,可以在电池两极聚集更多的载流子。但是同时,强光照会使电池片吸收更多的光能,其中大部分光能转化成热能被电池片吸收,使电池片温度升高,载流子的运动速度变快,载流子复合率升高。另外,夏天低风速、低湿度的环境条件也会使电池片的工作温度升高。所以,夏天强光照条件下,虽然电池片内部产生了更多的载流子,但大量的载流子在被电极收集之前复合掉,电池片输出的功率不一定会增大。

常熟太阳能发电

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