史上最全晶硅光伏組件參數(shù)詳解

光伏組件作為光伏電站的重要部件，占系統(tǒng)成本超過50%，它的技術(shù)特性關(guān)乎光伏系統(tǒng)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，因而讀懂組件的技術(shù)參數(shù)意義重大。特此，小固悉心準(zhǔn)備了這份《光伏組件參數(shù)詳解》，就組件機(jī)械參數(shù)、電氣參數(shù)、溫度額定值參數(shù)、極限參數(shù)、質(zhì)保參數(shù)、相關(guān)認(rèn)證等六大類做出詳細(xì)應(yīng)用解讀，相信一定對(duì)您有用。

一、組件電氣參數(shù)

以某一線品牌多晶組件為例，截選其電氣參數(shù)如下：

以上測(cè)試符合STC“標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件”輻照度為1000W/m2，電池溫度25℃，大氣質(zhì)量AM1.5

以上測(cè)試符合NOCT“電池額定工作溫度條件”輻照度800W/m2，環(huán)境溫度20℃，風(fēng)速1m/s

1、最大功率Pm

Pm=Im*Vm，對(duì)應(yīng)下圖功率拋物線的頂點(diǎn)。拋物線為功率曲線，另一條為UI曲線【小固解讀：組件參數(shù)標(biāo)稱，一般是基于“標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件STC”。隨著溫度、輻照度等環(huán)境條件的變化，組件的相應(yīng)參數(shù)都會(huì)發(fā)生變化。另外，組件的功率特性曲線是一條“類拋物線”，它存在一個(gè)最高點(diǎn)，也是逆變器MPPT“最大功率點(diǎn)跟蹤”需要找到的工作點(diǎn)?！?/span>

2、功率公差

“0~+5”代表是正公差。如265W的組件，功率范圍在265W到270W之間為合格品。【小固解讀：目前一線品牌的組件都是正公差】

3、最大功率點(diǎn)工作電壓Vm

對(duì)應(yīng)上圖功率拋物線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，代表組件最大功率時(shí)的工作電壓。

4、最大功率點(diǎn)工作電流Im

上圖功率拋物線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)，代表組件最大功率時(shí)的工作電流

5、開路電壓Voc

開路電壓是電池片沒有接負(fù)載時(shí)的端電壓，上圖UI曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)，該值乘以逆變器一路輸入組件的數(shù)量應(yīng)小于逆變器最大直流電壓Vdcmax

6、短路電流Isc

短路電流是電池片短路時(shí)的輸出電流，上圖UI曲線與縱坐標(biāo)的焦點(diǎn)。【小固解讀：組件串聯(lián)電流不變，Isc和Im值是關(guān)鍵參數(shù)，以衡量逆變器的最大輸入電流是否滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)】

7、組件效率

理論上，尺寸、最大功率相同的組件，效率肯定是相同的。輻照度為1000W/m2時(shí)，1.627m2組件上接收的功率為1627W，當(dāng)輸出為265W時(shí)，效率為16.3%，270W時(shí)為16.6%。【小固解讀：相同環(huán)境下，單位體積下，輸出功率越大，該技術(shù)的組件效率越高】

二、組件機(jī)械參數(shù)

小固依舊以某多晶組件為例，截選其機(jī)械參數(shù)如下：

1、太陽能電池片

晶硅組件：由高純度石英砂制成冶金硅，冶金硅經(jīng)氯析冶煉制成晶硅，通常晶硅組件效率可達(dá)14-16%。分為單晶硅組件和多晶硅組件。

薄膜組件：薄膜電池的主要材料有非晶硅，銅銦鎵硒等。非晶硅電池組件效率為6%-8%左右，CIGS電池組件效率8-12%。效率雖然較晶硅低，但具有成本低，弱光性好等優(yōu)點(diǎn)。【小固解讀：太陽能電池片是光電轉(zhuǎn)換的最小單元，常用尺寸一般為125mm*125mm或156mm*156mm。太陽能電池片的工作電壓約為0.5V左右，一般不能單獨(dú)使用。將太陽能電池串并聯(lián)封裝后，就成為光伏組件】

2、電池片數(shù)目

一塊光伏組件通常由60片（6×10）或72片（6×12）電池片組成。

3、組件尺寸

常見面積為1.638m2（0.992m×1.652m）和1.94m2（0.992m×1.956m），組件的尺寸是安裝方面考慮的重要因素。

4、組件重量

目前市場(chǎng)上常見的多晶硅組件每平米的重量在12公斤左右（60片單塊組件約19公斤） 。

5、背板

對(duì)晶硅電池組件背板的性能要求通常包括：

具有良好的耐氣候性能

層壓溫度下不起任何變化

與粘稠材料結(jié)合牢固

必須具有很低的熱阻，并且能阻止水或水蒸氣的進(jìn)入

【小固解讀：大家知道為什么背板通常選用白色嗎？白色有利于電池片之間空隙處的光反射到前表面，有部分光會(huì)再反射到太陽能電池，增加了太陽能電池對(duì)光能的利用，有利于光電轉(zhuǎn)換效率的提高】

6、框架

平板組件必須有框架，以保護(hù)組件、方便組件的連接和固定?？蚣艿闹饕牧嫌胁讳P鋼、鋁合金、橡膠及增強(qiáng)塑料等。【小固解讀：常規(guī)光伏框架一般是鋁材料制作的?？蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)該是沒有突出部位的，以避免水、灰塵或者其他物體的積存。其表面氧化層厚度大于10μm，可以保證在室外環(huán)境使用30年以上不被腐蝕，牢固耐用】

7、接線盒

組件的正負(fù)極在接線盒內(nèi)與設(shè)計(jì)好的電纜相連接，與外部線路連接。具有如下幾個(gè)主要特性：

外殼具有強(qiáng)烈的抗老化、耐紫外線能力

符合室外惡劣環(huán)境條件下的使用要求

優(yōu)秀的散熱模式，有效降低內(nèi)部溫度，滿足電氣要求良好的防水、防塵IP是國際用來認(rèn)定防護(hù)等級(jí)的代號(hào) IP（Ingress Protection）等級(jí)由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)字表示防塵；第二個(gè)數(shù)字表示防水，數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越佳：

【小固解讀：IP67的防護(hù)等級(jí)非常高了，可以做到完全防止粉塵進(jìn)入，可以短時(shí)間浸入水中】

三、溫度額定值參數(shù)

這組參數(shù)主要體現(xiàn)了溫度對(duì)組件的一些參數(shù)的影響。

1、額定電池溫度

額定電池溫度是指當(dāng)太陽能組件或電池處于開路狀態(tài)，并在以下具有代表性情況時(shí)所達(dá)到的溫度。

電池表面光強(qiáng)： 800 W /㎡

環(huán)境溫度： 20℃

風(fēng)速： 1 m /s

電負(fù)荷：無（開路）

傾角：與水平面成45°

支架結(jié)構(gòu)：后背面無建筑物（自然通風(fēng)）

【小固解讀：此值一般為45±2℃（組件工作溫度），由于光伏組件的功率溫度系數(shù)為負(fù)值，故此額定電池溫度值越低越好】

2、功率溫度系數(shù)

功率隨溫度的變化，單位%/K，為負(fù)值

3、電壓溫度系數(shù)

電壓隨溫度的變化，單位%/K，為負(fù)值

4、電流溫度系數(shù)

電流隨溫度的變化，單位%/K，為正值

【小固解讀：通常組件溫度降低時(shí)時(shí)，電池片的輸出電流會(huì)隨之降低，而電壓隨之升高，因而，設(shè)計(jì)光伏系統(tǒng)組串匹配逆變器，需考慮當(dāng)?shù)貥O端低溫，防止組串電壓超過逆變器的標(biāo)稱范圍】

四、極限參數(shù)

以下參數(shù)體現(xiàn)了組件工作的極限條件

1、工作溫度

組件的工作溫度，通常指組件可以工作的外部環(huán)境溫度范圍。

【小固解讀：一般光伏組件的工作溫度是可以滿足環(huán)境溫度的。但是有一天你的需求變成在南極、北極甚至外太空建立電站，那么請(qǐng)不要忘記這個(gè)參數(shù)】

2、最大系統(tǒng)電壓

系統(tǒng)電壓是指若干太陽能板組成一個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，這個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的最大直流電壓；最大可以是1000V.（假設(shè)光伏組件開路電壓Voc的電壓溫度系數(shù)為-0.32%，STC下的Voc=44.7V，在極端工作低溫-40℃下的Voc=44.7*(1+0.32%*(25+40))=54V，一般要求每個(gè)組串中設(shè)計(jì)串聯(lián)組件數(shù)≤1000/54=18）。目前流行太陽能板的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)電壓是600V（美國標(biāo)準(zhǔn)）和1000V（歐洲標(biāo)準(zhǔn)）

3、最大保險(xiǎn)絲額定電流

該值會(huì)大于最大工作點(diǎn)工作電流，用來保護(hù)組件及線纜。以典型的集中式電站為例，在當(dāng)前的集中式電站中，并聯(lián)的組串?dāng)?shù)量高達(dá)100串，當(dāng)有一串發(fā)生短路故障，所有組串的電流均會(huì)反灌故障組串，反灌電流可能超過800A，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了線纜和組件的安全要求，易引發(fā)火災(zāi)事故，所以必須使用熔絲來切斷故障電流，保護(hù)線纜和組件。

五、質(zhì)保參數(shù)

質(zhì)保是客戶非常關(guān)注的，通常希望質(zhì)保時(shí)間越久越好。但就是再優(yōu)秀的產(chǎn)品也會(huì)有使用壽命，一般光伏組件質(zhì)保分為產(chǎn)品質(zhì)保及發(fā)電量質(zhì)保。

六、相關(guān)認(rèn)證

光伏認(rèn)證就是國家認(rèn)可的認(rèn)證機(jī)構(gòu)，如TUV(技術(shù)檢驗(yàn)協(xié)會(huì))、IEC (國際電工委員會(huì))、中國質(zhì)量認(rèn)證中心(CQC)對(duì)光伏企業(yè)產(chǎn)品符合是否符合其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。光伏產(chǎn)品的認(rèn)證可以分為兩大類別：安全認(rèn)證和性能認(rèn)證。根據(jù)光伏產(chǎn)品出口的國家或地區(qū)不同，主要包括：歐盟CE認(rèn)證、TUV/VDE認(rèn)證、MCS認(rèn)證、加拿大CSA認(rèn)證、美國ETL認(rèn)證、UL認(rèn)證、澳洲SAA認(rèn)證、CEC列名

日本JET認(rèn)證等等。