簡單易懂 | 光伏組件的溫度係數之觴

2021-02-24 英利集團

是材料的物理屬性隨著溫度變化而變化的速率，不同的材料溫度係數有所差別，在不同溫度環境下的表現也不盡相同。溫度係數可以直觀的比較材料在高溫環境下的表現優劣，簡單的說，溫度係數絕對值越低，材料的耐高溫表現則越優異。

對於光伏組件來說，溫度的變化主要分三個方面

/1/ 溫度與開路電壓的關係

➨ 決定開路電壓大小的是半導體的禁帶寬度和費米能級，由於溫度越高，其費米能級越靠近價帶，所以溫度越高其開路電壓越小，也就是說，溫度—開路電壓二者的曲線大概是一個斜率為負值的直線，這個在太陽能組件認證的過程中叫做檢測太陽能組件的開路電壓溫度係數。

/2/ 溫度與短路電流的關係

➨ 溫度與短路電流的關係是溫度越高短路電流越大，但是需要注意的是這裡短路電流升高的趨勢要小於上面第一條中開路電壓下降的趨勢，也就是說溫度—短路電流二者的曲線是一個斜率略微為正值的直線，在太陽能組件認證的檢測中這個叫做檢測太陽能電池的短路電流溫度係數。

/3/ 溫度與輸出功率的關係

➨ 因為溫度升高的時候開路電壓下降很厲害，其幅度比短路電流升高的幅度要大，所以在溫度升高的時候其總輸出功率是下降的，因為P=UI，U下降的幅度大於I上升的幅度，所以功率與溫度也成反比例關係。

投資者最關心的收益則是與組件的輸出功率直接掛鈎的，因為這決定著同功率光伏組件在相同溫度的工作環境下，究竟誰的輸出功率會更高。

以峰值功率為例，英利綠色能源副總經理于波給出一組由第三方權威檢測機構德國TUV萊茵實驗室標定的N型與P型矽光伏組件的峰值功率溫度係數。

峰值功率溫度係數

N型單晶（單玻）       -0.38％/℃

P型單晶                       -0.42％/℃

P型多晶                       -0.42％/℃

峰值功率溫度係數的意義是在於，電池片溫度每升高1℃，N型單晶組件的輸出功率則降低基準值的0.38%，P型組件的輸出功率降低基準值的0.42%。當光伏組件正常工作時，電池片的標準工作溫度是25℃，一般工作溫度則大於25℃。在大於25℃的工作條件下，溫度每升高一度，同等功率N型單晶組件的輸出功率衰減值小於P型組件。也就是說，在正常的工作溫度環境下，同等峰值功率N型單晶組件的輸出功率要高於P型組件。由數據可見，N型單晶光伏組件的峰值功率溫度係數的確低於P型光伏組件。那麼，溫度係數低對於光伏組件來說意味著什麼呢？

另外，據英利首席技術官宋登元博士透露，英利與TUV萊茵開展合作，在雲南建立試驗基地，使用PV live設備監測英利N型單晶雙玻組件與N型單晶單玻組件的各項工作表現。據近四個月監測到的實時組件工作溫度數據來看，N型雙玻組件的實時工作溫度表現良好，同等峰值功率不同背景下的N型雙玻組件比N型單玻組件工作溫度低4-9℃。

N型單晶若要保持其雙面發電性能，通常要做成雙玻組件。雙玻組件的散熱性能原本就比單玻組件要好。而單面發電組件考慮成本因素，背面一般採用背板封裝。這就意味著，論工作溫度本身對組件輸出功率的影響，N型雙玻組件也佔據相當的優勢。

由此看來，N型雙玻組件受溫度影響比P型組件要小很多，其雙面發電特性加之良好的溫度係數表現，將為投資人和用戶帶來直接的受益。

編輯：小英

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