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%。

? 太陽輻照強度對組件性能的影響

太陽輻照強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 輸出功率和輻照強度的關(guān)系

輸出功率和輻照強度之間的系數(shù)約為0.625，即輻照強度每升高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、安裝容易和維護方便，但是安裝和維護過程中的細節(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。