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发布时间:2022-08-25 00:33:03
影响太阳能电池板寿命的因素:
环境因素的影响
温度,光的辐射强度,风荷及冰雪负荷等也会影响电池寿命。
太阳能电池板的寿命周期太阳能电池板有着很长的寿命周期,一些在 19 世纪 90 年代安装的太阳能板仍然能产生清洁电力 — 但是它的耐用性来自于其经济成本。
光伏组件的寿命是由其发电效率决定的,而 PN 结的结合程度和硅片的纯度决定了太阳能电池板在同样光的照射下产生电能的强度,随着时间的推移, PN 结会不断裂开,这样效率会不断下降, 15 年后转换效率为 90% 以上, 25 年后将下降到 85% 左右,所以光伏且件的寿命基本在二十年以上。
光伏电池及其特性
C : 光伏电池板的 PV 和 IV 特性
光伏电池阵列的组成形式一般有并联串联,如下图所示: 还有其他比较复杂的连接方式如 SP 结构、 TCT 结构、 CTCT 连接方式。影响光伏电池阵列的输出特性主要有光照 强度 和 环境 温度两个方面, 两个因素进而会影响光伏电池阵列的功率输出,下面才光伏电池板的 V-I 特性和 V-P 特性进行分析:
当结温不变时,短路电流随着光照的增强逐渐增加,功率点也是逐渐增大,开路电压变化不大; 功率点对应的输出电压基本稳定,为开路电压的 0.8 倍左右。当光照强度一定的时候,温度变化对短路电流的影响不是很大,但对开路电压影响较大,开路电压随着 温度 的升高而变 小 ,功率点随着温度的升高而下降,且功率点电压随之下降。
太阳能电池的 I-V 特性
基本上,太阳能电池包括一个 p-n 接点,光能(光子)在此使得电子和空穴重新组合,从而产生电流。由于 p-n 接点的特性类似于二极管,因此我们通常将图
电流源 IPH 生成的电流与太阳能电池接收的光照量成正比。在不接负载时,几乎所有生成的电流都流经二极管 D ,其正向电压决定着太阳能电池的开路电压 (VOC) 。 VOC 因不同类型太阳能电池的具体特性而有所差异。但对大多数硅电池来说, VOC 值都在 0.5V ~ 0.6V 之间,这也是 p-n 接点二极管的正常正向电压范围。
并行电阻 (RP) 表示实际电池发生的较小漏电流,而 Rs 则表示连接损耗。随着负载电流的增加,太阳能电池生成的电流会有更多一部分偏离二极管而进入负载。对大多数负载电流值来说,这对输出电压仅产生很小的影响。
太阳能电池的输出随着二极管的 I-V 特性不同而略有变化,且串联电阻 (RS) 也会造成较小的压降,但输出电压基本保持为常量。不过,在某一时刻,通过内部二极管的电流会非常小,导致偏置不足,这样二极管上的电压会随负载电流的上升而快速下降。后,当所有生成的电流都流经负载而不通过二极管时,输出电压为零。这种电流称作太阳能电池的短路电流 (ISC) ,它与 VOC 都是决定电池工作性能的主要参数,因此,我们将太阳能电池视为 “ 电流有限的 ” 电源。当输出电流增加时,输出电压会下降,后降为零,这时负载电流为短路电流。
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