独立供电系统设计与安装培训指南
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6.8 影响光伏电池性能的因素

6.8.1 温度

当光伏电池的温度上升时,开路电压Uoc减小,短路电流Isc略微增加。综合效应则是功率减少,如图6.14所示。

根据经验,对于晶体硅电池,温度每变化1℃,输出功率改变0.5%。温度在25℃以上时,输出功率减少;温度在25℃以下时,输出功率增加。从图6.14可以看出,温度上升时,电压降低,电流增加。电压的变化(百分比)和功率的变化百分比很类似,同样为温度每变化1℃,电压变化约0.5%。

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图6.14 电池随温度的变化特性

如果光伏电池(以组件的形式)被水平地安装在屋顶上,那么通过对流冷却的方法来消散热量将会变得很困难。如果使用一个支架支撑模块,那么就能给模块周围提供足够的空气流动,但是光伏并网的许多客户和建筑师想把光伏组件与屋顶结合在一起,因此在设计中就须考虑通风形式,以减少高温的不利影响。

光伏电池的额定温度为25℃。但是,在正常运行温度条件下,电池的温度一般高于周围环境温度,即高于标准实验条件(STC)下的电池温度25℃。标准实验条件给定了所有电池可以进行比较的条件,而标称工作温度(NOCT)更好地预示了在额定运行条件下电池的期望输出功率。值得注意的是,电池仍可以在高于NOCT的温度下运行,并且通常高于周围环境温度25℃,这取决于电池技术、光伏模块设计以及安装技术。

6.8.2 辐射

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图6.15 电池随辐射的特性变化

当辐射强度变化时,短路电流的变化是近似线性的,而开路电压变化不是很显著,随着辐射增加略微增长,如图6.15所示,图中假设电池温度是一个不受辐射变化影响的常量。