是的,太陽照射的強(qiáng)度(稱為輻照度)對太陽能發(fā)電量有直接影響。
太陽能電池是通過光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。其工作原理主要是通過太陽光照射到太陽能電池片時,將一部分光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,即光生伏打效?yīng)。太陽能電池片的主要材料是半導(dǎo)體材料,比如硅。
太陽輻照度是衡量太陽光照射強(qiáng)度的重要參數(shù),單位為瓦特/平方米(W/m²)。在地球表面,太陽的輻照度約為1000W/m²,在太陽直射的情況下。當(dāng)太陽照射強(qiáng)度增強(qiáng),太陽能電池接收到的光子數(shù)量增加,電池中產(chǎn)生的電子-空穴對數(shù)量也會增加,從而產(chǎn)生更多的電流。
日照條件是影響系統(tǒng)發(fā)電量的重要因素之一,但是,日照條件好的時候,發(fā)電量不一定高!
以北半球?yàn)槔?,夏至?dāng)天太陽直射北回歸線,北回歸線及以北地區(qū)當(dāng)天的日照條件達(dá)到全年的高值,然而,當(dāng)天的發(fā)電量并非達(dá)到全年的頂峰。除日照條件外,溫度對于光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響至關(guān)重要。
光伏組件的核心部分為電池片,目前投入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的主要是硅系太陽能電池:單晶硅太陽能電池片、多晶硅太陽能電池片和非晶硅太陽能電池。溫度對硅系太陽能電池片的影響,主要反映在電池片的開路電壓、短路電流、峰值功率等參數(shù)隨溫度的變化而變化,進(jìn)而組件也會受到影響。
電池片的峰值功率隨溫度的升高而降低,以英利60cell系列組件為例,在NOCt(輻照度800W/m2,環(huán)境溫度20℃,風(fēng)速1m/s條件下組件在開路狀態(tài)下的工作溫度)測試條件下,電池片的工作溫度每升高1度,峰值功率會下降0.42%。
據(jù)測算,夏天,光照條件好時,電池片的工作溫度可以達(dá)到80℃,此時該組件的峰值功率與額定值(溫度為25度)相比將降低約
(80-25)×0.42%=23.1%
理論上,光照強(qiáng)度越大,電池片溫度越高,從單一因素考慮,光照強(qiáng)度增大會增大光伏功率輸出,溫度升高會減少光伏功率輸出。所以,在光照強(qiáng)度大的時候,受光照和溫度兩方面因素的影響,光伏功率輸出不一定是大的。
原理
電池片發(fā)電的主要結(jié)構(gòu)是p-n節(jié),電池片在光照條件下會在p-n節(jié)附近產(chǎn)生大量的載流子,p-n節(jié)內(nèi)建電場將載流子分離,使正負(fù)電荷在電池兩極聚集,正負(fù)電荷被電極收集后形成電流輸出。電極對正負(fù)電荷的收集效率越高,電池片的輸出效率越高。
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