关于影响组件输出功率因素的介绍和分析

随着光伏系统的安装容量越来越大，运维的问题也越来越明显，光伏系统的输出功率与设计预期相差较大和相同的光伏系统输出功率相差较大已经成了客户关心的重点。本文档将从温度、太阳辐照强度、安装倾角、失配损失：阴影遮挡、隐裂和PID等方面解释组建输出功率差异的问题。

Ø 温度对组件性能的影响

组件的功率随着组件温度的升高会下降。温度升高，组件的开路电压和工作电压都会降低，在20-100℃内，温度每升高1度，每片电池片的电压下降约为5mV，而输出电流随着温度升高只有微小的增加，整块组件的输出功率将下降。组件功率的温度系数约为0.35%，即温度每升高1度，组件的功率将下降0.35%。

Ø 太阳辐照强度对组件性能的影响

太阳辐照强度主要影响的是组件的光生电流，对组件电压的影响较小，在温度保持恒定的情况下，太阳辐照强度和组件的光生电流呈现带有波纹的线性变化，如图1所示：

图1 输出功率和辐照强度的关系

输出功率和辐照强度之间的系数约为0.625，即辐照强度每升高1w,每千瓦的组件升高0.625W。

Ø 安装倾角对组件性能的影响

安装倾角主要受前期最佳倾角设计和安装过程支架尺寸偏差的影响。在安装过程中，安装倾角时常会被忽略，实际上安装倾角对组件的输出功率有着显著的影响。实验证明，在华东地区，两块250Wp的晶硅组件，在安装角相差5°的情况下，一年的输出电量相差近4kWh，对于容量比较大的项目，输出电量相差是很大的。

Ø 失配损失：遮挡对组件性能的影响

光伏系统在运维过程中普遍遭受遮挡问题的影响，包括云层、树木、电杆、灰尘等都会影响光伏系统整体的输出功率。遮挡首先影响组件的光生电流即影响被遮挡组件的输出功率，造成输出功率减小的同时还会出现多峰曲线，逆变器可能工作在非全局最大功率点，如图2所示。同时在组件串中，当某一块组件被遮挡时，输出的光生电流较小，而同串的其他组件输出电流不变，此时被遮挡的组件相当于负载，会消耗同串组件的能量，组件温度会升高，产生热斑效应，降低输出功率同时，也影响组件的使用寿命。

图2 遮挡对组件的影响示意图

Ø 失配损失：隐裂对组件性能的影响

在生产、搬运和安装过程中，由于外力的影响，组件很有可能出现人眼没有办法察觉的网状裂纹，即隐裂，成片状的隐裂不仅会降低组件的输出性能，同时也会产生热斑影响组件的使用寿命。

可以用电光法（EL）或者热成像来检查组件的隐裂或者碎片程度。

Ø 失配损失：PID效应对组件性能的影响

PID效应又称电势诱导衰减效应，是最近几年组件厂家关心的话题。由于高电压的存在，电池片、封装材料、玻璃、框架和地之间存在漏电流，致使电荷聚集在电池片表面，导致电池的开路电压和短路电流降低，造成组件的发电性能降低。

可以用电光法（EL）来检查组建的PID效应，典型的组件PID效应测试图如图3所示：

图3 组件PID效应测试图

图中可以看出组件边框PID效应比较严重，功率衰减很多。

光伏系统本身结构简单、安装容易和维护方便，但是安装和维护过程中的细节可以很大程度的影响整套光伏系统的输出性能，也直接影响客户的收益。本文档从温度、太阳辐照强度、安装倾角、失配损失：阴影遮挡、隐裂和PID方面分析了影响组件输出特性的因素，为以后用户认为光伏组件输出功率衰减需要检查组件信息提供理论支撑。