光伏發電和溫度有關嗎?
光伏電池是利用半導體材料的光伏效應將太陽光能直接轉換為電能的一種非機械裝置。
對于硅半導體來說,在室溫下要從其原子上把電子“撞”下來大約需要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電子并產生電流。如果某個光子的能量為1.7電子伏特,而從硅原子上“撞”下一個電子所需的能量為1.11電子伏特,那么剩余的那部分能量(0.59電子伏特)就會以熱量的形式損失掉。當然,還有其他的產熱因素會影響發電效率。其后果就是,這些因素協同作用,加熱了太陽能電池組件,使其溫度高于環境溫度。

實際上,太陽能電池板溫度高,同樣的光照條件下產生的能量會減少。隨著溫度的升高,盡管短路電流(光伏電池正負極短路時的電流)基本不變或略有增加,但是開路電壓(光伏電池正負極開路時的電壓)會降低不少,幾乎呈線性關系。這樣的后果就是光伏電池轉換效率降低,輸出功率下降。光伏電池的標準測試溫度為25℃,如果太陽板的溫度達到60℃以上,輸出功率的降低是不容忽視的。一般來說,硅基光伏電池組件每升高1℃,短路電流會增加0.04%,開路電壓會降低0.4%。不過,盡管在同樣的光照條件下,溫度的升高會讓轉換效率有所降低,但在火熱的夏季,得益于陽光充足而收獲的電量還是會比其他季節多。
酷暑盛夏,我們該如何為光伏電池降溫呢?加一個遮陽傘如何?不可!道理很簡單,沒有了光的照射,光伏發電就成空。要不來點“防曬霜”?也不成!采用物理性防曬,無異于減少了對光的吸收;而采用化學性防曬,也無助于溫度的降低。
對于屋頂太陽能面板來說,采用自然通風冷卻是一個經濟實用的方法。如安裝時在屋頂表面和面板之間留有一定的間隙,從而允許氣流對面板進行冷卻。但要避免樹葉等雜物進入間隙之中,以防因氣流不暢而導致溫度過高。
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