交变温度场对光伏组件性能的影响研究

孟 炎，高德东，铁成梁，叶 军，王 珊

（1.青海大学 机械工程学院，青海 西宁 810016；2.青海大学 发展规划处，青海 西宁 810016）

0 引言

光伏组件作为光伏电站的核心部件，其效率、功率衰减性和可靠性直接影响光伏电站的投资回报及整个光伏行业的发展前景[1]。光伏组件的发电能力受环境因素影响很大，不同使用条件下组件展现不同的性能[2]。就青海省而言，辐照度强、日照时间长和广阔的土地资源为当地光伏产业的发展提供了优越的地理条件，其中柴达木盆地年日照时数为3 200～3 600 h，年总辐射量可达7 000～8 000 MJ/m2，为 全 国 第 二 高 值 区[3]。但 高 海拔地区空气稀薄，地面接收辐射多、保温性差，导致当地环境温度波动幅度大。对于由众多光伏组件组成的大型光伏电站，所处环境温度的波动易导致光伏阵列出现温度失衡，直接影响电站的运行，在一定程度上对电网的稳定性也会产生不利的 影 响[4]，[5]。

为提高电站的运维水平，学者们已就温度对光伏组件性能的影响做了大量研究。Qais Mohammed Aish研究发现，单晶硅、多晶硅与硒化铜铟镓分别在25℃，35℃和45℃时，电量下降程度 依 次 为0.54%/℃，0.49%/℃和0.38%/℃[6]。Emad Talib Hahsim依据巴格达市的气候条件，研究了温度对单晶硅、多晶硅、非晶硅与铜锢镓硒几种太阳能电池性能参数的影响，结果表明：单晶硅、多晶硅、非晶硅与铜锢镓硒短路电流的增幅分别为0.3 mA/℃，4.4 mA/℃与0.9 mA/℃；非 晶 硅 最 适于高温运行，但转换效率最低[7]。Dubey S提出光伏组件的光电效率、输出功率与工作温度呈线性关系，对温度敏感度较低的光伏组件更适合高温环境作业，而对温度响应更强的光伏模块则应作业于低温环境[8]。……