是的,太阳照射的强度(称为辐照度)对太阳能发电量有直接影响。
太阳能电池是通过光电效应将光能转换为电能的装置。其工作原理主要是通过太阳光照射到太阳能电池片时,将一部分光能转变为电能,即光生伏打效应。太阳能电池片的主要材料是半导体材料,比如硅。
太阳辐照度是衡量太阳光照射强度的重要参数,单位为瓦特/平方米(W/m²)。在地球表面,太阳的辐照度约为1000W/m²,在太阳直射的情况下。当太阳照射强度增强,太阳能电池接收到的光子数量增加,电池中产生的电子-空穴对数量也会增加,从而产生更多的电流。
日照条件是影响系统发电量的重要因素之一,但是,日照条件好的时候,发电量不一定高!
以北半球为例,夏至当天太阳直射北回归线,北回归线及以北地区当天的日照条件达到全年的高值,然而,当天的发电量并非达到全年的顶峰。除日照条件外,温度对于光伏发电系统的影响至关重要。
光伏组件的核心部分为电池片,目前投入大规模商业化应用的主要是硅系太阳能电池:单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片和非晶硅太阳能电池。温度对硅系太阳能电池片的影响,主要反映在电池片的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化,进而组件也会受到影响。
电池片的峰值功率随温度的升高而降低,以英利60cell系列组件为例,在NOCt(辐照度800W/m2,环境温度20℃,风速1m/s条件下组件在开路状态下的工作温度)测试条件下,电池片的工作温度每升高1度,峰值功率会下降0.42%。
据测算,夏天,光照条件好时,电池片的工作温度可以达到80℃,此时该组件的峰值功率与额定值(温度为25度)相比将降低约
(80-25)×0.42%=23.1%
理论上,光照强度越大,电池片温度越高,从单一因素考虑,光照强度增大会增大光伏功率输出,温度升高会减少光伏功率输出。所以,在光照强度大的时候,受光照和温度两方面因素的影响,光伏功率输出不一定是大的。
原理
电池片发电的主要结构是p-n节,电池片在光照条件下会在p-n节附近产生大量的载流子,p-n节内建电场将载流子分离,使正负电荷在电池两极聚集,正负电荷被电极收集后形成电流输出。电极对正负电荷的收集效率越高,电池片的输出效率越高。