影响太阳能电池方阵效率的关键因素

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：一个单电池被完全遮挡时，太阳能电池组件可减少输出75%。

1.光照强度

太阳能电池方阵的效率和日照强度关系近似于对数关系。

2.方位角

太阳能电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，电池方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南夹角为0°）时，太阳能电池发电量最大。在偏离正南（北半球）30°时，方阵的发电量将减少约10%～15%；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20%～30%。只要在正南±20°之内，都不会对发电量有太大影响，条件允许的话，应尽可能偏西南20°之内，使太阳能发电量的峰值出现在中午稍过后某时，这样有利冬季多发电。有些太阳能光伏建筑一体化发电系统设计时，当正南方向太阳能电池铺设面积不够大时，也可将太阳能电池铺设在正东、正西方向。

3.倾斜角

一般取当地纬度或当地纬度加上几度作为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。

根据当地纬度粗略确定太阳能电池的倾斜角：

纬度0°～25°时，倾斜角=纬度。

纬度26°～40°时，倾斜角=纬度+5°～10°。

纬度41°～55°时，倾斜角=纬度+10°～15°。(https://www.chuimin.cn)

纬度55°以上时，倾斜角=纬度+15°～20°。

但不同类型的太阳能光伏发电系统，其最佳安装倾斜角是有所不同的。例如光控太阳能路灯照明系统等季节性负载供电的光伏发电系统，这类负载的工作时间随着季节而变化，其特点是以自然光线的来决定负载每天工作时间的长短。冬天时日照时间短，太阳能辐射能量小，而夜间负载工作时间长，耗电量大。因此系统设计时要考虑照顾冬天，按冬天时能得到最大发电量的倾斜角确定，其倾斜角应该比当地纬度角度大一些。而对于主要为光伏水泵、制冷空调等夏季负载供电的光伏系统，则应考虑为夏季负载提供最大发电量，其倾斜角应该比当地纬度的角度小一些。

4.温度

转换效率随温度的增加而降低。对于硅（Si），温度每增加1℃，η降低约0.4%。

5.组件失配

太阳能电池方阵由一个或多个太阳能电池组件构成。如果组件不止一个，组件的电流和电压应基本一致，以免发生组件失配。由于串联电路的电流相等，因此要求串联电路中每块组件的工作电流要相同；在并联电路中，要求每个组件串的电压要相同。否则会出现失配，从而使串并联后太阳能电池输出的总功率小于各个单体电池输出功率的和。

6.阴影

由于太阳能电池方阵一般安装在室外，由于飞鸟、建筑物等的遮挡会在电池上造成阴影，其结果是太阳能电池组件局部电流与电压的乘积增大，从而在这些电池组件上产生局部温升。太阳能电池组件中某些电池单片本身设计缺陷也可能使组件在工作时局部发热，这就是热斑现象。

一个单电池被完全遮挡时，太阳能电池组件可减少输出75%。所以阴影是场地评价中非常重要的部分。

影响太阳能电池方阵效率的关键因素

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