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編者按：影響光伏組件輸出功率的因素有光伏組件的溫度特性、老化衰減、組件初始光致衰減 、組件串聯(lián)不匹配。
一、光伏組件的溫度特性
光伏組件一般有3個(gè)溫度系數(shù)：開(kāi)路電壓、短路電流、峰值功率。當(dāng)溫度升高時(shí)，光伏組件的輸出功率會(huì)下降。市場(chǎng)主流晶硅光伏組件的峰值溫度系數(shù)大概在-0.38~0.44%/℃之間，即溫度升高，光伏組件的發(fā)電量降低，意思是：理論上是溫度每升高一度，發(fā)電量降低0.38%左右。而薄膜太陽(yáng)能電池溫度系數(shù)會(huì)好很多，如銅銦鎵硒(CIGS)的溫度系數(shù)僅為-0.1~0.3%，碲化鎘(CdTe)溫度系數(shù)約為-0.25%，均優(yōu)于晶硅電池。
上圖是模擬5-85℃下，同一塊晶硅太陽(yáng)能電池的的電流、電壓、功率輸出曲線(模擬數(shù)據(jù)僅供參考)。我們可以看到一個(gè)有趣的現(xiàn)象，即隨著溫度的升高，短路電流幾乎不變，開(kāi)路電壓降低。從而說(shuō)明環(huán)境溫度直接會(huì)影響光伏組件的輸出電壓。
上面是模擬數(shù)據(jù)結(jié)果，可以看到，運(yùn)行溫度在85℃時(shí)，效率比標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃時(shí)降低了22%。說(shuō)明了在實(shí)際使用過(guò)程中，降低環(huán)境溫度、增加組件通風(fēng)散熱是非常重要的。
二、老化衰減
在組件長(zhǎng)期應(yīng)用中，會(huì)出現(xiàn)緩慢的功率衰減。由上面兩張圖可以看出，第一年的衰減最大值約3%，后面24年每年衰減率約0.7%。由此計(jì)算，25年后的光伏組件實(shí)際功率仍可達(dá)到初始功率的80%左右。
老化衰減主要原因有兩類：
1)電池本身老化造成的衰減，主要受電池類型和電池生產(chǎn)工藝影響。
2)封裝材料老化造成的衰減，主要受組件生產(chǎn)工藝、封裝材料以及使用地的環(huán)境影響。紫外線照射是導(dǎo)致主材性能退化的重要原因。紫外線的長(zhǎng)期照射，使得EVA及背板(TPE結(jié)構(gòu))發(fā)生老化變黃現(xiàn)象，導(dǎo)致組件透過(guò)率下降，從而引起功率下降。除此之外，開(kāi)裂、熱斑、風(fēng)沙磨損等都是加速組件功率衰減的常見(jiàn)因素。
這就要求組件廠商在選擇EVA及背板時(shí)，必須嚴(yán)格把關(guān)，以減小因輔材老化引起的組件功率衰減。
三、組件初始光致衰減
組件初始的光致衰減，即光伏組件的輸出功率在剛開(kāi)始使用的最初幾天內(nèi)發(fā)生較大幅度的下降，但隨后趨于穩(wěn)定。不同種類電池的光致衰減程度不同：
P型(硼摻雜)晶硅(單晶/多晶)硅片中，光照或電流注入導(dǎo)致硅片中形成硼氧復(fù)合體，降低了少子壽命，從而使得部分光生載流子復(fù)合，降低了電池效率，造成光致衰減。
而非晶硅太陽(yáng)能電池在最初使用的半年時(shí)間內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)大幅下降，最終穩(wěn)定在初始轉(zhuǎn)換效率的70%～85%左右。
對(duì)于HIT及CIGS太陽(yáng)能電池，則幾乎沒(méi)有光致衰減。
四、灰塵、雨水遮擋
大型光伏電站一般建設(shè)在戈壁地區(qū)，風(fēng)沙較大，降水很少，同時(shí)清理的頻率不會(huì)太高，長(zhǎng)久使用后，可造成效率損失約8%。
五、組件串聯(lián)不匹配
組件串聯(lián)不匹配，可以用木桶效應(yīng)來(lái)形象的解釋。木桶的盛水量，被最短的木板限制;而光伏組件輸出電流，被串聯(lián)組件中最低的電流限制。而實(shí)際上組件之間多少都會(huì)存在一定的功率偏差，因此組件失配多少都會(huì)造成一定的功率損失。
光伏組件一般有3個(gè)溫度系數(shù)：開(kāi)路電壓、短路電流、峰值功率。當(dāng)溫度升高時(shí)，光伏組件的輸出功率會(huì)下降。市場(chǎng)主流晶硅光伏組件的峰值溫度系數(shù)大概在-0.38~0.44%/℃之間，即溫度升高，光伏組件的發(fā)電量降低，意思是：理論上是溫度每升高一度，發(fā)電量降低0.38%左右。而薄膜太陽(yáng)能電池溫度系數(shù)會(huì)好很多，如銅銦鎵硒(CIGS)的溫度系數(shù)僅為-0.1~0.3%，碲化鎘(CdTe)溫度系數(shù)約為-0.25%，均優(yōu)于晶硅電池。
上圖是模擬5-85℃下，同一塊晶硅太陽(yáng)能電池的的電流、電壓、功率輸出曲線(模擬數(shù)據(jù)僅供參考)。我們可以看到一個(gè)有趣的現(xiàn)象，即隨著溫度的升高，短路電流幾乎不變，開(kāi)路電壓降低。從而說(shuō)明環(huán)境溫度直接會(huì)影響光伏組件的輸出電壓。
上面是模擬數(shù)據(jù)結(jié)果，可以看到，運(yùn)行溫度在85℃時(shí)，效率比標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃時(shí)降低了22%。說(shuō)明了在實(shí)際使用過(guò)程中，降低環(huán)境溫度、增加組件通風(fēng)散熱是非常重要的。
二、老化衰減
在組件長(zhǎng)期應(yīng)用中，會(huì)出現(xiàn)緩慢的功率衰減。由上面兩張圖可以看出，第一年的衰減最大值約3%，后面24年每年衰減率約0.7%。由此計(jì)算，25年后的光伏組件實(shí)際功率仍可達(dá)到初始功率的80%左右。
老化衰減主要原因有兩類：
1)電池本身老化造成的衰減，主要受電池類型和電池生產(chǎn)工藝影響。
2)封裝材料老化造成的衰減，主要受組件生產(chǎn)工藝、封裝材料以及使用地的環(huán)境影響。紫外線照射是導(dǎo)致主材性能退化的重要原因。紫外線的長(zhǎng)期照射，使得EVA及背板(TPE結(jié)構(gòu))發(fā)生老化變黃現(xiàn)象，導(dǎo)致組件透過(guò)率下降，從而引起功率下降。除此之外，開(kāi)裂、熱斑、風(fēng)沙磨損等都是加速組件功率衰減的常見(jiàn)因素。
這就要求組件廠商在選擇EVA及背板時(shí)，必須嚴(yán)格把關(guān)，以減小因輔材老化引起的組件功率衰減。
三、組件初始光致衰減
組件初始的光致衰減，即光伏組件的輸出功率在剛開(kāi)始使用的最初幾天內(nèi)發(fā)生較大幅度的下降，但隨后趨于穩(wěn)定。不同種類電池的光致衰減程度不同：
P型(硼摻雜)晶硅(單晶/多晶)硅片中，光照或電流注入導(dǎo)致硅片中形成硼氧復(fù)合體，降低了少子壽命，從而使得部分光生載流子復(fù)合，降低了電池效率，造成光致衰減。
而非晶硅太陽(yáng)能電池在最初使用的半年時(shí)間內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)大幅下降，最終穩(wěn)定在初始轉(zhuǎn)換效率的70%～85%左右。
對(duì)于HIT及CIGS太陽(yáng)能電池，則幾乎沒(méi)有光致衰減。
四、灰塵、雨水遮擋
大型光伏電站一般建設(shè)在戈壁地區(qū)，風(fēng)沙較大，降水很少，同時(shí)清理的頻率不會(huì)太高，長(zhǎng)久使用后，可造成效率損失約8%。
五、組件串聯(lián)不匹配
組件串聯(lián)不匹配，可以用木桶效應(yīng)來(lái)形象的解釋。木桶的盛水量，被最短的木板限制;而光伏組件輸出電流，被串聯(lián)組件中最低的電流限制。而實(shí)際上組件之間多少都會(huì)存在一定的功率偏差，因此組件失配多少都會(huì)造成一定的功率損失。
原標(biāo)題：影響光伏組件輸出功率的因素有哪些?
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