科普 | 影響光伏組件發(fā)電量的7個(gè)主要因素
本文以晶硅組件為例，結合應用環(huán)境進(jìn)行分析，討論了組件在長(cháng)期使用過(guò)程中因本身可能存在的缺陷，及受外界環(huán)境等影響從而造成功率衰減、發(fā)電量減少的問(wèn)題，總結了影響組件輸出功率以及衰減的相關(guān)因素。
組件品質(zhì)
由于電池片隱裂、黑心、氧化、虛焊，以及背板等材料缺陷和長(cháng)期使用老化等因素，導致組件在長(cháng)期運行過(guò)程中功率受到影響，從而造成組件發(fā)電量低下。值得關(guān)注的是，單晶的晶體結構決定了其在抗隱裂方面表現更為優(yōu)異。
PID效應
組件在外界長(cháng)期工作中，由于水汽透過(guò)背板滲透至組件內部，造成EVA水解，醋酸離子使玻璃中析出金屬離子，致使組件內部電路和邊框之間存在高偏置電壓而出現電性能衰減、發(fā)電量急劇下降。
組件安裝方式
由傾斜面上的太陽(yáng)輻射總量及太陽(yáng)輻射的直散分離原理可得：傾斜面上的太陽(yáng)輻射總量Ht是由直接太陽(yáng)輻射量Hbt天空散射量Hdt和地面反射輻射量Hrt組成，即： Ht=Hbt+Hdt+Hrt。相同的地理位置上，由于組件安裝傾角的不同，對太陽(yáng)光的吸收累積量不同，輻射量的累積差異造成發(fā)電量差異。
天氣因素
天氣原因也是影響組件發(fā)電效能的因素之一。陰雨天氣以及云層較厚時(shí)，太陽(yáng)光輻照強度減小，電池片吸收的太陽(yáng)光較少，發(fā)電量降低，低輻照下單晶弱光響應優(yōu)于多晶。在太陽(yáng)電池組件的轉換效率一定的情況下，光伏系統的發(fā)電量是由太陽(yáng)的輻射強度決定的。光伏電站的發(fā)電量直接與太陽(yáng)輻射量有關(guān)，太陽(yáng)的輻射強度、光譜特性是隨著(zhù)氣象條件而改變的。
陰影遮擋
組件在工作過(guò)程中由于陰影的部分遮擋以及灰塵的沉降程度不一、鳥(niǎo)糞的污染會(huì )造成“熱斑效應”，被遮擋部分組件將不提供功率貢獻并在組件內部成為耗能負載，同時(shí)造成組件局部溫度升高，過(guò)熱區域可引起EVA加快老化變黃，使該區域透光率下降，從而使熱斑進(jìn)一步惡化，導致太陽(yáng)能電池組件的失效加劇。
溫度系數
晶硅電池的溫度系數一般為-0.4%～-0.45%/℃，并且單晶溫度系數小于多晶。外界環(huán)境溫度的變化及組件在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量致使組件溫度升高，也會(huì )造成組件的發(fā)電功率下降。
清潔保養
組件長(cháng)期處于野外條件下，灰塵等雜物會(huì )降落覆蓋在玻璃上，長(cháng)期大量的灰塵或沙塵沉降，削弱了太陽(yáng)光的穿透，同時(shí)導致組件表面溫度升高進(jìn)而影響組件發(fā)電的效能。在組件表面灰塵較嚴重時(shí)，對比清洗前與清洗后的發(fā)電量差異為5.7%，如長(cháng)期不進(jìn)行清理在組件表面形成區域污垢發(fā)電量影響差異可達10%以上。
總結：上述僅從組件本身和外部環(huán)境因素方面進(jìn)行影響組件發(fā)電的分析，除卻上述提及到的因素影響發(fā)電效率及發(fā)電量外，還存在由于電氣系統端及其它因素會(huì )造成的組件在工作過(guò)程中的功率衰減、發(fā)電量降低等，后續還有待工藝改進(jìn)、技術(shù)提升、材料研發(fā)和更多的相關(guān)性研究來(lái)解決和改善影響組件發(fā)電的因素。