關(guān)于影響組件輸出功率因素的介紹和分析

隨著光伏系統(tǒng)的安裝容量越來越大，運(yùn)維的問題也越來越明顯，光伏系統(tǒng)的輸出功率與設(shè)計預(yù)期相差較大和相同的光伏系統(tǒng)輸出功率相差較大已經(jīng)成了客戶關(guān)心的重點。本文檔將從溫度、太陽輻照強(qiáng)度、安裝傾角、失配損失：陰影遮擋、隱裂和PID等方面解釋組建輸出功率差異的問題。

? 溫度對組件性能的影響

組件的功率隨著組件溫度的升高會下降。溫度升高，組件的開路電壓和工作電壓都會降低，在20-100℃內(nèi)，溫度每升高1度，每片電池片的電壓下降約為5mV，而輸出電流隨著溫度升高只有微小的增加，整塊組件的輸出功率將下降。組件功率的溫度系數(shù)約為0.35%，即溫度每升高1度，組件的功率將下降0.35%。

? 太陽輻照強(qiáng)度對組件性能的影響

太陽輻照強(qiáng)度主要影響的是組件的光生電流，對組件電壓的影響較小，在溫度保持恒定的情況下，太陽輻照強(qiáng)度和組件的光生電流呈現(xiàn)帶有波紋的線性變化，如圖1所示：

圖1 輸出功率和輻照強(qiáng)度的關(guān)系

輸出功率和輻照強(qiáng)度之間的系數(shù)約為0.625，即輻照強(qiáng)度每升高1w,每千瓦的組件升高0.625W。

? 安裝傾角對組件性能的影響

安裝傾角主要受前期最佳傾角設(shè)計和安裝過程支架尺寸偏差的影響。在安裝過程中，安裝傾角時常會被忽略，實際上安裝傾角對組件的輸出功率有著顯著的影響。實驗證明，在華東地區(qū)，兩塊250Wp的晶硅組件，在安裝角相差5°的情況下，一年的輸出電量相差近4kWh，對于容量比較大的項目，輸出電量相差是很大的。

? 失配損失：遮擋對組件性能的影響

光伏系統(tǒng)在運(yùn)維過程中普遍遭受遮擋問題的影響，包括云層、樹木、電桿、灰塵等都會影響光伏系統(tǒng)整體的輸出功率。遮擋首先影響組件的光生電流即影響被遮擋組件的輸出功率，造成輸出功率減小的同時還會出現(xiàn)多峰曲線，逆變器可能工作在非全局最大功率點，如圖2所示。同時在組件串中，當(dāng)某一塊組件被遮擋時，輸出的光生電流較小，而同串的其他組件輸出電流不變，此時被遮擋的組件相當(dāng)于負(fù)載，會消耗同串組件的能量，組件溫度會升高，產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，降低輸出功率同時，也影響組件的使用壽命。

圖2 遮擋對組件的影響示意圖

? 失配損失：隱裂對組件性能的影響

在生產(chǎn)、搬運(yùn)和安裝過程中，由于外力的影響，組件很有可能出現(xiàn)人眼沒有辦法察覺的網(wǎng)狀裂紋，即隱裂，成片狀的隱裂不僅會降低組件的輸出性能，同時也會產(chǎn)生熱斑影響組件的使用壽命。

可以用電光法（EL）或者熱成像來檢查組件的隱裂或者碎片程度。

? 失配損失：PID效應(yīng)對組件性能的影響

PID效應(yīng)又稱電勢誘導(dǎo)衰減效應(yīng)，是最近幾年組件廠家關(guān)心的話題。由于高電壓的存在，電池片、封裝材料、玻璃、框架和地之間存在漏電流，致使電荷聚集在電池片表面，導(dǎo)致電池的開路電壓和短路電流降低，造成組件的發(fā)電性能降低。

可以用電光法（EL）來檢查組建的PID效應(yīng)，典型的組件PID效應(yīng)測試圖如圖3所示：

圖3 組件PID效應(yīng)測試圖

圖中可以看出組件邊框PID效應(yīng)比較嚴(yán)重，功率衰減很多。

光伏系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)簡單、安裝容易和維護(hù)方便，但是安裝和維護(hù)過程中的細(xì)節(jié)可以很大程度的影響整套光伏系統(tǒng)的輸出性能，也直接影響客戶的收益。本文檔從溫度、太陽輻照強(qiáng)度、安裝傾角、失配損失：陰影遮擋、隱裂和PID方面分析了影響組件輸出特性的因素，為以后用戶認(rèn)為光伏組件輸出功率衰減需要檢查組件信息提供理論支撐。