Solcelleanlegg blir en stadig mer populær kilde til fornybar energi, og med god grunn. De er effektive, økonomiske og miljøvennlige. Som alle teknologier er de imidlertid utsatt for miljøpåvirkninger, og en av de viktigste faktorene som påvirker ytelsen, er temperaturen.
Hvorfor temperaturen har innvirkning på solceller
Prinsippet bak produksjon av elektrisitet i solcelleanlegg er direkte konvertering av lysenergi til elektrisitet ved hjelp av den fotovoltaiske effekten som oppstår når lys treffer en halvleder. Generelt sett produserer gode lysforhold om sommeren mer elektrisitet. Ekstrem varme er imidlertid en annen historie.
På grunn av temperaturegenskapene til selve modulen vil en økning i temperaturen føre til tap av utgangseffekt. Om sommeren, når temperaturen er så høy som 35-40 °C, kan baksiden av modulen komme opp i 50-70 °C, og arbeidstemperaturen til cellene i modulen kan til og med overstige 80 °C. Når den nominelle driftstemperaturen overskrides, reduseres den fotovoltaiske konverteringseffektiviteten proporsjonalt, noe som påvirker strømproduksjonseffektiviteten.
Ta temperaturkoeffisienten for PV-modulens effekt 0,4% / °C som et eksempel, modulens toppeffekt ved 25 ° C er 300 W, deretter toppeffekttapet ved 80 ° C = 0,4% / °C * (80-25) °C = 22%, topp utgangseffekt = 300 W * (1-22%) = 234 W. Dermed kan det sees at temperaturøkningen vil føre til alvorlig tap av utgangseffekt av modulen, under de andre forholdene forblir uendret. , noe som betyr at 22 % mindre strøm vil bli generert.
I tillegg til effektivitetstapet påvirker temperaturen også solcellenes langtidsstabilitet. Høye temperaturer kan akselerere nedbrytningen av materialene som brukes i cellene, noe som resulterer i kortere levetid for systemet.
Hvordan temperaturen påvirker PV
1. forårsaker en reduksjon i utgangseffekten til PV-moduler
PV-moduler har vanligvis tre temperaturkoeffisienter: tomgangsspenning, toppeffekt og kortslutningsstrøm. Når temperaturen stiger, reduseres utgangseffekten til solcellemodulen. Topptemperaturkoeffisienten for solcellemoduler er omtrent mellom -0,38 og 0,44 %/°C, dvs. at når temperaturen stiger, synker effekten fra solcellemodulene. Teoretisk sett reduseres effekten fra solcelleanlegget med ca. 0,44 % for hver grad temperaturen øker.
I praktiske studier har krystallinske silisiumsolceller vist seg å produsere rundt 20 % mer strøm ved en temperatur på rundt 20 grader enn ved 70 grader. Med andre ord, hvis stedet der solcelleanlegget er installert har gjennomsnittlige lysforhold, men den gjennomsnittlige årstemperaturen er relativt lav, er effekten mye høyere enn i områder der lyset er for sterkt og temperaturen for høy.
2. Påvirker levetiden til omformeren og andre deler.
I PV-systemer er PV-moduler redde for varme, og det er også vekselretteren. Omformeren består av mange elektroniske komponenter, og hovedkomponentene genererer varme når de arbeider. Temperaturstigningen har stor innvirkning på ytelsen til omformerkomponentene, og omgivelsestemperaturen til vaskeboksen og omformeren under høy temperatur pluss varmen som slippes ut fra driften av utstyret er mye høyere enn utetemperaturen.
3. Dannelse av hot spot-effekt påvirker komponentens levetid
Høye lokale temperaturer kan produsere hot spots, noe som kan påvirke solcellemodulens levetid. Hot spot-effekten (lenke til blogginnlegg om varmeflekker) vil til en viss grad skade solcellene, med noe av energien som genereres av solcellene med lys, vil sannsynligvis bli konsumert av de skyggefulle cellene, og hot spot-effekten i solcellekraftverk vil direkte føre til en 30% forkortelse av levetiden til solcellemoduler, noe som kan føre til modulfeil på lang sikt.
I høytemperatursesongen blir solcellemoduler skyggelagt av fugleskitt, ugress, blader osv. og er utsatt for hot spot-effekten, når den lokale temperaturen på solcellemoduler kan nå over 100 °C. Hot spot-effekten vil redusere ytelsen til PV-modulen, noe som resulterer i tap av utgangseffekt for hele strengen med PV-moduler.
Konklusjon
Temperaturen har en betydelig innvirkning på ytelsen og stabiliteten til solcelleanlegg. Den optimale modultemperaturen for kraftproduksjon er 24-25 grader C. Selv om solstrålingen er på sitt beste i juli og august, er ikke kraftproduksjonen på sitt høyeste. Månedene med høyest kraftproduksjon for solcelleanlegg i hjemmet er april og mai.
Det er viktig å håndtere denne effekten for å maksimere energiproduksjonen og sikre solcelleanleggets langsiktige pålitelighet. Ved å forstå forholdet mellom temperatur og PV-ytelse og iverksette tiltak for å vedlikeholde PV-systemer, kan effektiviteten til PV-systemer optimaliseres, noe som gjør dem til en mer attraktiv kilde til fornybar energi.
Som en PV-modulprodusent med 15 års erfaring i bransjen har Maysun Solar kontorer og lagre i flere land og har etablert langsiktige relasjoner med mange gode installatører. Ta gjerne kontakt med oss for de siste modultilbudene eller for å stille PV-relaterte spørsmål.