- 独立供电系统设计与安装培训指南
- (澳)GLOBAL SUSTAINABLE ENERGY SOLUTION PTY LTD
- 614字
- 2021-10-22 20:44:22
6.7 光伏电池性能
很多因素都会影响光伏电池的效率,其中一些是制造过程中固有的,而另一些则取决于运行条件。运行条件对光伏电池的影响将在6.8节进行阐述。
6.7.1 效率
光伏电池的效率为入射到电池的功率和电池产生的功率之比。在理想情况下,所有入射的能量都可以转化为电能,但是现实中,此种情况无法实现。图6.11的饼图展示了光伏电池的典型损耗。损失导致了整体的转换效率约为17%,即为光伏电池的转化效率。商用硅电池的平均转化效率约为14%~17%,而实验室环境下则可以获得24%的转化效率。电池转化效率的提高是目前的研究热点。
![img](https://epubservercos.yuewen.com/A1137A/21277065008255206/epubprivate/OEBPS/Images/txt006_12.jpg?sign=1734452320-y8furHWgF2z8qBN8lD7xvtFKys4fnSVH-0-bea89523fb35f964e180449c7b7b101e)
图6.11 光伏电池的典型损耗
商用电池受制造商技术影响,其转化效率在12%到20%以上变化。不同的损失因素总结见表6.1。
表6.1 光伏电池效率不同损失因素总结
![img](https://epubservercos.yuewen.com/A1137A/21277065008255206/epubprivate/OEBPS/Images/txt006_13.jpg?sign=1734452320-EgkGvNQU8eGGhMzEXOeOMvSVaWaPfPpv-0-e927875acf962312c4d3ef2eaee50c08)
6.7.2 填充因子
填充因子FF反映了光伏电池及电路中串联电阻和分流电阻的大小。填充因子是最大功率与短路电流Isc和开路电压Uoc的乘积的比值,是表征光伏电池性能的运行指标。
填充因子的减少预示着电池可能发生了问题。填充因子的计算公式为
![img](https://epubservercos.yuewen.com/A1137A/21277065008255206/epubprivate/OEBPS/Images/txt006_14.jpg?sign=1734452320-R7eJfyLZJARzY5Nayfgdl030AXCQ37K7-0-33948c891c4cdb808fd08158357c4abe)
典型的填充因子值范围为0.6~0.7。
填充因子的一个更重要的应用是决定了组件在弱光条件下的性能。如果填充因子高,那么意味着组件的I-U曲线相当平滑,如图6.12和图6.13所示。
可以看出,如果填充因子较小(图6.13),当辐射较弱时,模块I-U特性显示电池没有充电,这是因为电压没有在电池充电所需的电压范围之内。
![img](https://epubservercos.yuewen.com/A1137A/21277065008255206/epubprivate/OEBPS/Images/txt006_15.jpg?sign=1734452320-44ZtQtMWYbVwlBsWBy08F7H3D0ioaQx3-0-063d3c56ba9901700ee0dc9fc4cd25d5)
图6.12 带有高填充因子的光伏组件示例
![img](https://epubservercos.yuewen.com/A1137A/21277065008255206/epubprivate/OEBPS/Images/txt006_16.jpg?sign=1734452320-QsxlANEPT3CPIurZ7b8yZwXG20zqR62Z-0-417c8528519999404befc2824ca0212c)
图6.13 带有低填充因子的组件示例
因此在辐射总是很低的区域选择光伏组件时,填充因子可能会很重要。