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术语表 · 光伏

温度系数

电池温度偏离 25 °C 每一摄氏度时,光伏组件功率、电压或电流变化的百分比。

太阳能电池发热后效率下降,主要原因是带隙变窄、开路电压降低。组件规格书列出三个系数:最大功率系数(γ,最重要的一个)、开路电压系数(β)和短路电流系数(α,略为正值)。

P = PSTC · [1 + γ · (Tcell − 25 °C)]     Tcell ≈ Tamb + (NOCT − 20) / 800 · G

各技术典型的功率温度系数 γ:

  • 多晶硅:−0.39 至 −0.42 %/°C
  • PERC 单晶:−0.34 至 −0.37 %/°C
  • TOPCon:−0.29 至 −0.32 %/°C
  • 异质结:−0.24 至 −0.26 %/°C
  • CdTe 薄膜:−0.28 至 −0.32 %/°C

举个例子:气温 35 °C、辐照 1,000 W/m² 时,NOCT 为 44 °C 的组件会升到约 65 °C。γ = −0.35 %/°C 时,输出比 STC 额定值低 14%;γ 为 −0.25 %/°C 的 HJT 组件只损失 10%。按全年算,温带气候下的温度损失一般为 2–4%,炎热沙漠为 6–10%。

安装方式和电池技术同样重要:背面不通风的屋顶一体化组件,温度可能比开放支架上的地面组件高 15–20 °C。电压温度系数还用来按最低预期温度确定组串长度。

相关术语

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  • NOCT

    标称电池工作温度:光伏组件在开放式支架上、800 W/m² 辐照、20 °C 环境温度和 1 m/s 风速下电池片达到的温度。

  • 标准测试条件(STC)

    光伏组件标定功率的参考条件:辐照度 1,000 W/m²,电池温度 25 °C,AM1.5G 太阳光谱。

  • 异质结(HJT)电池

    把 n 型晶硅片夹在超薄非晶硅层之间的电池,电压很高,温度系数低。

  • 系统效率比(PR)

    实际交流发电量与按组件面辐照量和额定容量计算的理论发电量之比;与地点无关的光伏电站质量指标。

  • 组串(光伏)

    串联连接的一组光伏组件,电压相加,电流仍等于单块组件的电流。