光伏發(fā)電和溫度有關(guān)嗎?
光伏電池是利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種非機(jī)械裝置。
對(duì)于硅半導(dǎo)體來(lái)說(shuō),在室溫下要從其原子上把電子“撞”下來(lái)大約需要1.11電子伏特。這就意味著只有被吸收的能量高于該能量的光子才能激發(fā)電子并產(chǎn)生電流。如果某個(gè)光子的能量為1.7電子伏特,而從硅原子上“撞”下一個(gè)電子所需的能量為1.11電子伏特,那么剩余的那部分能量(0.59電子伏特)就會(huì)以熱量的形式損失掉。當(dāng)然,還有其他的產(chǎn)熱因素會(huì)影響發(fā)電效率。其后果就是,這些因素協(xié)同作用,加熱了太陽(yáng)能電池組件,使其溫度高于環(huán)境溫度。

實(shí)際上,太陽(yáng)能電池板溫度高,同樣的光照條件下產(chǎn)生的能量會(huì)減少。隨著溫度的升高,盡管短路電流(光伏電池正負(fù)極短路時(shí)的電流)基本不變或略有增加,但是開(kāi)路電壓(光伏電池正負(fù)極開(kāi)路時(shí)的電壓)會(huì)降低不少,幾乎呈線性關(guān)系。這樣的后果就是光伏電池轉(zhuǎn)換效率降低,輸出功率下降。光伏電池的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溫度為25℃,如果太陽(yáng)板的溫度達(dá)到60℃以上,輸出功率的降低是不容忽視的。一般來(lái)說(shuō),硅基光伏電池組件每升高1℃,短路電流會(huì)增加0.04%,開(kāi)路電壓會(huì)降低0.4%。不過(guò),盡管在同樣的光照條件下,溫度的升高會(huì)讓轉(zhuǎn)換效率有所降低,但在火熱的夏季,得益于陽(yáng)光充足而收獲的電量還是會(huì)比其他季節(jié)多。
酷暑盛夏,我們?cè)撊绾螢楣夥姵亟禍啬兀考右粋€(gè)遮陽(yáng)傘如何?不可!道理很簡(jiǎn)單,沒(méi)有了光的照射,光伏發(fā)電就成空。要不來(lái)點(diǎn)“防曬霜”?也不成!采用物理性防曬,無(wú)異于減少了對(duì)光的吸收;而采用化學(xué)性防曬,也無(wú)助于溫度的降低。
對(duì)于屋頂太陽(yáng)能面板來(lái)說(shuō),采用自然通風(fēng)冷卻是一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。如安裝時(shí)在屋頂表面和面板之間留有一定的間隙,從而允許氣流對(duì)面板進(jìn)行冷卻。但要避免樹(shù)葉等雜物進(jìn)入間隙之中,以防因氣流不暢而導(dǎo)致溫度過(guò)高。
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