弱光下輻照度降低以後,光伏組件的發電性能會降低嗎?

2021-01-20 大話光伏

STC組件轉換效率以及弱光性能

由於太陽輻射還需要穿過組件的玻璃以及內部EVA封裝膠膜後才能到達電池片表面,電池內部的矽最外層電子受到能量激發後才能產生電子空穴對,並被內建電場分離被拉到正負極,才能形成光生電動勢。

考慮到相對透射率,大部分情況下到達組件表面的太陽輻射量會有一部分的反射損失,另外光伏組件轉化效率和光伏玻璃、EVA材料對太陽輻射的吸收和反射特性、電池的吸收特性有關。

光伏組件玻璃一般使用超白壓花玻璃,又稱低鐵玻璃,透光率決定玻璃的品質,浮法鋼化玻璃的透光率為86%,而普通超白鋼化玻璃可達91.5%以上;為減少光學反射,降低相對透射率損失,在超白玻璃表面塗敷減反射膜,透光率可達到93%以上。根據光學薄膜零反射條件:薄膜折射率 nfilm = (nGlassn0)1/2 = (1.521)1/2 = 1.23。

除了玻璃和EVA材料因素引起太陽輻射量的降低,進而帶來光伏組件功率的損失外,連接組件內部各個電池片的焊帶電阻、每一串電池串的匯流帶的自身電阻、焊帶和電池的接觸電阻、電池的體電阻、接線盒線纜等都會帶來功率的封裝損失,進而直接影響了光伏組件的轉換效率。

實驗室測試的STC功率值或轉換效率是在標準光強下測得,如在STC條件下所測試的標稱功率值260Wp多晶組件,假設其尺寸為1.64米*0.99米,那麼其STC轉換效率為16%。

STC條件下組件表面所接收的太陽輻射量為1000W/m2*1.64m*0.99m=1623.6W。而戶外的實際輻照往往會小於該值,在不同的輻照強度下,組件的轉換效率又是另一回事,這也就是我們所講的弱光性能,它和組件的並聯電阻值和串聯電阻值有關,弱光性能好的組件在輻照度低於1000W/m2時的轉換效率會超過標準光強時的轉換效率,如圖3所示。所以對於STC條件下同樣的260Wp組件,我們是無法根據STC電性能參數來判斷戶外發電性能的好壞。

圖3 組件的弱光性能對比

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