【刘工总结】光伏组件问题系列总结——温度对组件的影响

来源:阳光工匠光伏网作者:刘殿宝发布时间:2015-02-11 23:59:59
光伏发电系统在实际应用中,其发电性能受自然环境条件的影响较大,其中系统主要部件———太阳电池组件和蓄电池的工作温度是影响光伏发电系统性能的重要因素之一.

1、硅太阳能电池的温度效应

太阳能光伏发电核心单元为太阳能电池,目前投入大规模商业化应用的主要是硅系太阳能电池:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池. 温度对硅太阳能电池的影响,主要反映在太阳能电池的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化.

1. 1、温度对单体太阳能电池的影响

单体太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低,电压温度系数为—(210~212) mv/ ℃,即温度每升高1 ℃,单体太阳能电池开路电压降低210~212mv ;太阳能电池短路电流随温度的升高而升高;太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低(直接影响到效率) ,即温度每升高1 ℃,太阳能电池的峰值功率损失率约为0135~0145 %. 例如:工作在20 ℃的硅太阳能电池,其输出功率要比工作在70 ℃的高20 %.

1. 2、温度对太阳能电池组件的影响


单块太阳能电池组件通常由36 片单体太阳能电池串联组成. 根据在西宁地区实地测量的结果,夏天时太阳能电池组件背表面温度可以达到70 ℃,而此时的太阳能电池工作结温可以达到100 ℃(额定参数标定均在25 ℃条件下) ,此时该组件的开路电压与额定值相比将降低约

213 ×(100 - 25) ×36 = 6210mv峰值功率损失率约:14 % ×(100 - 25) = 30 %
由此可以看出,硅太阳能电池工作在温度较高情况下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏;硅太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降,致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能.




2  蓄电池的温度特性 

在独立运行的太阳能光伏发电系统中,蓄电池是关键部件,其主要作用是存贮和调节电能. 目前我国还没有专门用于太阳能光伏发电系统的蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池,主要类型有:固定式铅酸电池、工业型密封电池、小型密封电池、启动型蓄电池等. 温度是影响蓄电池使用寿命的主要因素之一.

2. 1、铅酸蓄电池温度特性的本质 

铅酸蓄电池属于化学电池,由极群组插入稀硫酸溶液中构成,正极板为二氧化铅,负极板为海绵状铅. 放电时两电极的有效物质和硫酸反应,转变为硫酸铅;充电时,又恢复为原来的铅和二氧化铅. 所以当电解液温度高时(在允许的温度范围内) ,离子运动速度加快、获得的动能增加,因此渗透力增强,从而使蓄电池内阻减小、扩散速度加快、电化反应加强;当电解液温度下降时,渗透力降低,蓄电池内阻增大、扩散速度降低、电化反应滞缓.

2. 2、充电电压与温度的关系 

蓄电池无论在浮充状态或在循环状态下运行,为了保证蓄电池的性能,都需要随蓄电池的温度变化来改变充电电压,单体电压温度补偿系数为—(3~7)mv/ ℃. 通常蓄电池在循环状态使用时,单体电压温度补偿系数可取—4mv/ ℃;在浮充状态使用时,单体电压温度补偿系数取—315mv/ ℃;在进行均充时,单体电压温度补偿系数为—5mv/ ℃.

2. 3 、蓄电池容量与温度的关系 

蓄电池的运行温度对电池容量的影响较大,在不同的温度范围内,温度对容量的影响系数不一样,在低温时电池的容量随温度的升高而提高,然而过高的温度也会对蓄电池产生不利的影响,从而导致蓄电池容量下降,寿命缩短. 下表是某铅酸蓄电池厂提供的在不同温度条件下,蓄电池有效放电容量与额定容量的比率(额定容量是25 ℃时,蓄电池放电终止电压118V 的条件下电池的10 小时放电容量) :





另一方面由上表可以看出,铅酸蓄电池不易长时间工作在较低温度,比如- 30 ℃时放电容量仅达到额定容量的30 % ,不能发挥蓄电池的最大效能. 低温应用时应考虑其它类型的蓄电池.

2. 4、蓄电池寿命与温度的关系 

蓄电池的浮充寿命随温度的变化而变化,基本上是每升高10 ℃,浮充寿命减少约一半. 高温对蓄电池失水干涸、热失控、正极板栅腐蚀和变形等都起到加速作用,低温会引起负极钝化失效,温度波动会加速铅酸蓄电池内部短路等等. 这些都将影响蓄电池寿命.

2. 5、自放电与温度的关系 


蓄电池的自放电除与制造材料、存贮时间有关外,温度是影响电池自放电的主要因素,温度越高,蓄电池自放电率越高. 因此,蓄电池要避免在高温环境下长期储存.




3 、结论


太阳能光伏发电应用的温度影响,主要表现在太阳能电池和蓄电池的电性能随温度的变化而变化,从而影响整个光伏系统的发电性能,但是这些影响基本可以通过合理的系统设计和充放电控制器的设计来改善.

3. 1、通过合理设计和安装太阳能电池组件来降低温度影响 

系统设计(尤其是存在太阳能电池组件串并联组成太阳能方阵) 时,应根据使用环境的不同,适当增加太阳能电池组件数量,以补偿由温度的升高而引起的电压损失和功率损失,保证系统正常使用;同时在太阳电池组件的安装应充分考虑散热问题,尤其是将太阳电池组件与建筑物相结合安装时,应留出足够的散热空间.

3. 2、设计合理的太阳能光伏发电用充放电控制器

实现太阳能电池方阵最大功率跟踪(MPPT) 功能,来精确跟踪工作电压和功率波动,发挥太阳能电池最大效能. 增加温度补偿功能,在不同的温度条件下,自动调整蓄电池充电电压和放电终止电压,如果可能尽量根据蓄电池容量设置过放电控制,合理发挥蓄电池的性能.

3. 3 、设计合理的机房,尽量控制室内温度在合适的范围内 

尤其在高寒地区应采用被动式太阳能采暖房,尽量使蓄电池工作5 ℃~35 ℃的环境温度下.

3. 4、在太阳能光伏发电应用中,温度除了影响太阳能电池和蓄电池的电性能外,在独立光伏电站建设中,太阳房的施工、电线电缆的铺设、阵列基础的施工等都应考虑温度的影响.(作者微信公众账号:光伏经验网)

作者简介




上一篇:【刘工总结】光伏组件问题系列总结——返修出现的问题及解决办法
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
从工厂到电站,一块组件如何 “一路通关” ?来源:高景太阳能股份有限公司 发布时间:2026-10-13 17:39:19

高景光伏组件以IEC 62759-1国际标准为“通关密钥”,首创全状态运输可靠性验证体系:从真实路况风险识别、实验室多维预演,到整托出货级实测,再到电站长期性能闭环。将运输隐裂率压至行业领先水平,让每块组件抵达电站时,性能承诺依然成立。

不沾灰只是开始,多重防护才是硬实力来源:晶科新场景 发布时间:2026-10-13 09:33:31

飞虎3不沾灰组件不止表面清洁,更以四分片N型TOPCon技术实现防遮挡、防积灰、防起火、防热斑四重防护,热斑温度降超30℃,获TÜV A+抗阴影认证;叠加弱光高发(傍晚增益达14.8%)、双面率85%±5%及6%发电增益,真正兼顾安全、长效与收益。

高景太阳能光伏组件技改环评公示来源:广州市生态环境局 发布时间:2026-10-13 09:07:22

广州高景太阳能科技有限公司位于广州市花都区汽车产业基地的101#组件车间高效光伏组件改建项目,于10月8日获广州市生态环境局环评批复。该项目不新增用地,依托现有厂区(总占地约26.7万平方米,建筑面积约21.3万平方米),主要对既有车间进行技术改造,以提升高效光伏组件产能。改建后,年产能达2782.6万块,产品包括N型Topcon与BC技术路线的单玻、双玻72P组件,具体为Topcon单玻72P(1252.17万块)、BC单玻72P(139.13万块)、Topcon双玻72P(834.78万块)及BC双玻72P(556.52万块)。项目总投资1.2亿元,其中环保投资160万元,用于落实污染防治措施。

耀世首发|东方日升伏曦 AAA 级防眩光组件,高效向阳,告别眩光来源:东方日升新能源 发布时间:2026-10-12 06:31:13

东方日升伏曦AAA级防眩光组件首发,获TÜV莱茵AAA权威认证。首创玻璃+电池双层协同防眩光技术,搭载异质结平台,功率高达730Wp,兼顾高效发电与眩光抑制。专适机场、交通沿线、社区及地标建筑等敏感场景,破解光污染难题,满足环评合规要求,实现能源效率与建筑美学统一。

国投电力120MW光伏组件招标来源:国投集团电子采购平台 发布时间:2026-10-12 05:59:32

国投电力就北岸经济开发区东乌垞A区二期100MW渔光互补光伏电站项目,启动光伏组件设备采购(二次)公开招标。项目直流侧采购容量约119.9744MWp,要求供应商提供650Wp及以上的BC或TOPCon单晶硅双面双玻组件,尺寸为2382×1134mm,电池片尺寸不小于210mm×182mm,最大系统电压≥1500VDC(IEC标准),转换效率不低于24.1%(不含背面增益),功率公差为0~+3%。组件须配铝合金边框(厚度≥1.6mm,满足沿海环境要求),并配套同型号成品连接线及正负极插头。招标范围涵盖设计、制造、检验、包装、运输(含保险)、交货、开箱验收、技术文件交付、技术服务、质保及风险承担等全周期工作。工期为212日历天,不接受联合体投标。

比亚迪取得光伏组件及太阳能专利,提升了发电效率来源:金融界 发布时间:2026-10-10 10:18:26

比亚迪股份有限公司近日获得一项名为“一种光伏组件及太阳能”的实用新型专利(授权公告号CN224843691U),该专利于2025年7月提交申请。专利核心在于优化光伏组件的内部结构:通过将汇流条直接设置在层压件表面,并使其与层压件表面的焊丝实现电连接,从而提升电流汇集与传输效率。这一设计减少了传统布线对有效受光面积的占用,使电池片在层压件内可更紧凑、合理地布置,进而提高单位面积的光电转换效率。该技术属于光伏组件结构改进范畴,旨在增强太阳能发电系统的整体性能。

姚安县65MW光伏发电项目水土保持方案报告书拟审批公示来源:姚安县行政审批局 发布时间:2026-10-10 09:29:00

本文为姚安县行政审批局关于《大龙潭光伏发电项目水土保持方案报告书》的审批前公示。项目位于姚安县栋川镇大龙口村和白龙寺村,属新建65MW光伏发电工程,建设内容包括10个光伏大方阵、22个子方阵、249台组串式逆变器、130208块650Wp单晶硅双面组件及22台不同容量箱式变压器;配套建设35kV地埋电缆线路1.55公里、场内道路3.36公里,并占用土地54.65公顷(含永久占地3.56公顷、临时占地51.09公顷)。项目主要占地类型为林地与草地。公示期为2026年9月30日至10月12日,旨在依据相关法律法规征求公众意见。

一级能效认证!琏升科技太阳能组件获强制性国标最高等级认证来源:琏升科技 发布时间:2026-10-09 18:31:18

琏升科技自主研发的太阳能光伏组件近日通过国家强制性标准GB 43432—2023《光伏组件能效限定值及能效等级》认证,获得一级能效标识,成为该标准实施以来首批获最高等级认证的企业之一。该标准于2024年正式生效,将光伏组件能效划分为三级,一级为最高要求,需在标准测试条件下实现光电转换效率、功率衰减率及综合能效比等多项指标全面达标。琏升科技此次认证覆盖其主流大尺寸、高功率PERC及TOPCon系列组件,表明其产品在光能转化效率、长期运行稳定性及单位能耗输出方面均处于行业领先水平。此次认证不仅体现企业技术研发与制造工艺的实力,也标志着我国光伏产品能效管理进入规范化、标准化新阶段。

最低0.665元/W!华电2026年第二批5GW组件集采开标来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-09 13:59:00

华电集团2026年第二批5GW光伏组件框架招标近日开标,共26家企业参与,报价区间为0.665—0.75元/W。其中,Top10品牌报价分化显著,最低价由某Top10企业报出(0.665元/W),另有Top10企业报价达0.7297元/W;Top4品牌中三家入围,报价均超0.7元/W。招标面向n型常规双面组件,要求转换效率不低于23.2%,组件功率不低于610Wp,且投标人须在2025年1月1日至2026年9月2日期间具备不少于1GW的同类销售业绩。值得注意的是,本次为框架招标,投标价不直接等同于最终供货价,综合条件与履约能力亦影响中标结果。分析指出,较低的准入门槛加剧了价格竞争,或使部分专注高效产品的厂商选择回避。

国家能源集团152MW光伏组件招标来源:国能e招 发布时间:2026-10-09 09:54:52

国家能源集团广西公司就东兴江平渔光互补光伏项目四期工程启动光伏组件框架采购公开招标,总采购容量为151.80018MWp,对应N型单晶双面双玻655Wp高效组件共231,988块(含232块备件)。项目不包含组件安装工作,供货周期为6个月,拟分三批交付,每批在买方书面通知后30日内完成,交货地点为广西防城港市东兴市江平镇。中标单位将与东兴国阳新能源有限公司签订框架协议,有效期至2027年12月31日;若累计执行容量达协议预估总量,招标方可提前终止协议。本项目仅接受制造商投标,不接受联合体或代理商参与。

美国ITC对TOPCon电池、组件等产品的337部分终裁发布来源:中国贸易救济信息网 发布时间:2026-10-08 14:07:22

2026年2月,美国First Solar公司向美国国际贸易委员会(ITC)提起337调查申请,指控多家中外光伏企业出口至美国的TOPCon太阳能电池、组件及相关产品侵犯其美国专利(US9130074),请求发布排除令和禁止令。ITC于3月正式立案(案号337-TA-1494)。此后数月间,ITC陆续作出多项终裁:批准特斯拉、比亚迪美国公司及Imperial Star等作为第三人参与;因申请人撤回,终止对天合光能(常州)、印度Adani及Mundra Solar等多家被告的调查;同时确认AXITEC旗下三家关联公司为缺席被告。该调查聚焦TOPCon技术领域的知识产权争端,涉及全球十余家主流光伏制造商,凸显中美在先进光伏技术贸易规则与专利保护方面的持续博弈。(198字)