光伏发电系统在实际应用中,其发电性能受自然环境条件的影响较大,其中系统主要部件———太阳电池组件和蓄电池的工作温度是影响光伏发电系统性能的重要因素之一.

1、硅太阳能电池的温度效应

太阳能光伏发电核心单元为太阳能电池,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、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池. 温度对硅太阳能电池的影响,主要反映在太阳能电池的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化.

1. 1、温度对单体太阳能电池的影响

单体太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低,电压温度系数为—(210～212) mv/ ℃,即温度每升高1 ℃,单体太阳能电池开路电压降低210～212mv ;太阳能电池短路电流随温度的升高而升高;太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低(直接影响到效率) ,即温度每升高1 ℃,太阳能电池的峰值功率损失率约为0135～0145 %. 例如:工作在20 ℃的硅太阳能电池,其输出功率要比工作在70 ℃的高20 %.

1. 2、温度对太阳能电池组件的影响

单块太阳能电池组件通常由36 片单体太阳能电池串联组成. 根据在西宁地区实地测量的结果,夏天时太阳能电池组件背表面温度可以达到70 ℃,而此时的太阳能电池工作结温可以达到100 ℃(额定参数标定均在25 ℃条件下) ,此时该组件的开路电压与额定值相比将降低约


由此可以看出,硅太阳能电池工作在温度较高情况下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏;硅太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降,致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能.