如何得知太阳能组件最大输出功率

太阳能电池组件是由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TpT背板以及铝合金边框组成。具有使用寿命长，机械抗压外力强等特点。

（1）单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24%，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，大部分厂商一般都是提供25年的质量保证。

单晶柔性太阳能组件：可弯曲太阳能组件也称柔性组件，所谓柔性，是指该电池板可折弯。折弯角度可达30度。太阳能电池组件（也叫太阳能电池板）是太阳能发电系统中的核心部分，是太阳能发电系统中最重要的部分。

（2）多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约15%左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

（3）非晶硅太阳能电池非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

具有光电转换效率高，可靠性高；先进的扩散技术，保证片内各处转换效率的均匀性；确保良好的导电性、可靠的附着力和很好的电极可焊性；高精度的丝网印刷图形和高平整度，使得电池易于自动焊接和激光切割。

太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池（SolarCell），又称光伏电池。太阳能电池发电的原理是光生伏打效应（photovoltaicEffect）。当太阳光照射在太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光生电子-空穴对。在电池内建电场作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。这样，太阳的光能就直接变成了可以使用的电能。

在相同的温度下，光照强度对电池板的影响：光照强度越大，太阳能电池板的开路电压和短路电流越大，最大输出功率也越大，同时可以看出开路电压随辐照强度的变化不如短路电流随辐照强度的变化明显。

在相同的光照强度下，温度对电池板的影响：当太阳能电池的温度升高时，其输出开路电压随温度明显减小，短路电流略有升高，总趋势是最大输出功率变小。

光伏组件标称功率是在标准条件下测试的，实际发电功率有没有可能超过标称功率，大家的说法不一，这也是光伏电站设计时不关注的问题之一，会影响系逆变器选型和系统的发电量。

太阳辐射度：太阳辐射到单位面积上的辐射功率，称为太阳辐射度。单位是瓦/平米。组件标称功率是在标准条件下测试的，STC（standardtestcondiTIon），其标准测试条件是：1.辐照度：1000W/m2，2.温度：为（25±1）℃，3.光谱特性：AM1.5标准光谱。

所以组件最大输出功率，不考虑逆变器等设备因素外，就是太阳辐照度和温度了。太阳辐射度极限值是太阳常数，值是1368W/m2，到达地球表面后，受到天气等各方面影响，最高值约1200W/m2，组件的功率温度系统约-0.39%/℃，组件温度下降，组件的功率会升高。

结论：一块250W的组件，在不考虑设备损耗的情况下，在零下30度温度，组件最大输出功率pmax=1.2*（1-（25+30）（-0.0039）*250=1.2*1.1755*250=352.65W。实际上，在我国阳光最好的地区，如宁夏北部、甘肃北部、新疆南部等地区，250W的组件最大输出功率能到300W。

太阳光的光谱知识：太阳光是由连续变化的不同波长的光混合而成，包含了各种波长的光：红外线、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线等，其中由红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫是可见光，人眼可见。波长较长的部分是红光，波长比红光更长的是红外线，波长较短的部分是紫光，波长比紫光更长的是紫外线，虽然太阳能光谱的波长范围很宽，从几埃到几十米，但辐射能的大小按波长的分配却是不均匀的。其中辐射能量最大的区域在可见光部分，占到大约48%，紫外光谱区的辐射能量占到约8%，红外光谱区的辐射能量占到约44%，太阳能电池只能吸收可见光部分的能量，转化为电能，紫外光谱区不能进行能量变换，红外光谱区只能转换为热量。

太阳辐射度：在一段时间内，太阳辐射到单位面积上的辐射能量称为辐射量。影响辐射度的因素有：

1、太阳高度角或纬度：太阳高度角越大，穿越大气的路径就越短，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强；太阳高度角越大，等量太阳辐射散布的面积越小，太阳辐射越强。例如，中午的太阳辐射强度比早晚的强。

2、海拔高度：海拔越高空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强。例如，青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。

3、天气状况：晴天云少，对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射强。例如四川盆地多云雾阴雨天气，太阳辐射消弱，太阳辐射成为我国最低值区。

4、大气透明度：大气透明度高则对太阳辐射的削弱作用小，使到达地面的太阳辐射强。

5、白昼时间的长短。

6、大气污染的程度：污染重，则对太阳辐射消弱强，到达地面太阳辐射少。

全球撒哈拉大沙漠东部阳光最多，那里年平均日照时数达4300小时，也就是说，每天大约有11小时45分钟的时间能见到光辉灿烂的阳光。

组件和逆变器配配置：95%《（逆变器输入功率/光伏阵列的额定功率）《115%，从系统发电量和逆变器寿命考虑，推荐组件总功率和逆变器功率相等，因为逆变器运行在功率50-75%状态时，效率最高，寿命最长。