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太阳能电池温度和日照强度对太阳能电池输出特性的影响如图1所示,由图1可知,温度上升将使太阳能电池开路电压Voc下降,短路电流Isc则轻微增大,总体效果会造成太阳能电池的输出功率下降。太阳能电池在不同日照量下的I-V和P-V特性曲线如图2所示。从图2可知,日照强度直接影响太阳能电池的输出电流,导致太阳能电池输出功率的变化。
对于单晶硅和多晶硅太阳能电池,工作电压(Vmp)的温度系数约为-0.0045/℃(折合70℃时的系数为0.8);开路电压(Voc)的温度系数约为-0.0034/℃(折合-10℃时的系数为1.12)。
对于非晶硅薄膜电池,工作电压(Vmp)的温度系数约为-0.0028/℃(折合70℃时的系数为0.874);开路电压(Voc)的温度系数约为-0.0028/℃(折合-10℃时的系数为1.1)。
2.太阳能电池方阵与光伏逆变器匹配
针对目前常见的晶体硅太阳能电池组件,结合光伏逆变器产品的技术参数及光伏逆变器推荐的Voc和Vmp配置,设计中可根据实际太阳能电池方阵的参数进行计算和匹配。
以某公司的170W多晶硅太阳能电池组件为例(STC条件下,25℃,Vmp=35V,Voc=44.5V,Pm=270W),各款光伏逆变器推荐Voc和Vmp的配置值及太阳能电池组件的串联推荐数量见表1。
表1 光伏逆变器型号的推荐Voc和Vmp配置及太阳能电池组件的串联推荐数量
在设计中实际计算方法如下:
串联数最小值n1=V1/Vmp,使用进一法进行取整,V1为推荐MPPT范围的下限值。
串联数最大值n2=V2/Voc,使用舍去法进行取整,V2为推荐Voc范围的上限值。
式中:Vmp和Voc为厂家提供的在STC条件下(STC:lrradiance1000W/m2,Moduletemperature25℃,AM=1.5)的数据。
对于非晶硅薄膜太阳能电池组件,以某公司的40W非晶硅太阳能电池组件为例(STC条件下,Vmp=46V,Voc=61V,Pm=40W),各款光伏逆变器型号的推荐Voc和Vmp配置值及太阳能电池组件的串联推荐数量见表2。
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