探究光伏电池及光伏发电功率影响因素

郝洪荣

摘要：分析了影响光电效率的因素，有针对性地应用相关策略可以有效提高光电效率，从而为新能源技术的进步和发展提供实质性支持，通过改善现有热能生产的不足和不足，促进可持续发展战略的有效实施。本文将简要分析影响光电效率的因素，探讨提高光电效率的策略，为相关方提供有价值的信息。

关键词：光伏发电;发电效率;影响因素;对策

由于太阳能本身用之不竭，其使用成本也较低，对自然环境的影响较小。因此，作为一种免费、经济的可再生能源，它不仅在许多领域得到了广泛应用，从长远来看，太阳能光伏发电也取得了显著的成效。光电制造是将光电能直接转化为电能的技术，光伏对半导体界面的影响是太阳能等新能源的重要应用形式。然而，光电效率取决于一系列因素。如果不能有效控制，这将不可避免地发生，当它不足以满足实际需要时，也将影响电力使用的稳定性甚至安全性。因此，为了提高发电效率，需要考虑影响光电效率的因素的合理策略。

1.影响光伏发电效率的因素

如果没有先进的系统技术的应用，在现阶段就不可能将太阳能光伏技术作为一种有前途的新能源技术。控制光电系统通常用于并联光电系统的结构，也用于太阳能电池组件、放电调节器等设备。

1.1太阳辐射量的影响

辐射越大，生产效率越高，反之亦然。太阳辐射还受到太阳高度角、纬度、高度、大气透明度等因素的影响。太阳高度的角度越大，辐射就越大。在相同条件下，纬度越高，太阳高度角越小，辐射越低。此外，纬度与太阳辐射小时数直接相关。纬度越高，太阳辐射小时数越少，相應的太阳辐射量越小。大气层的透明度越高，到达地球的太阳辐射就越大，辐射也就越大。此外，海拔越高，太阳辐射越大。

1.2太阳能光伏设备的影响

太阳能光伏组件的质量影响光伏系统的转换系数，而太阳能电池中使用的材料是影响组件质量的重要原因。目前常用的太阳能电池有硅、多元、聚合物、纳米晶等。目前最常见的硅太阳能电池主要有单晶硅和多晶硅，前者转换率较高，但成本较高，后者成本较低[1]。

1.3施工设计及质量的影响

在太阳能光伏发电的建设中，不同的建筑结构和质量往往导致不同的光伏能效。首先，不同光电站的方位角会导致不同方向的阳光，从而影响发电能力。值得注意的是，在不同的时间和气候条件下，最大能耗往往对应不同的方向。其次，太阳能电池板的倾角直接影响太阳高度角的大小和发电效率。此外，在太阳能光伏发电厂的运行过程中，由于单位电流水平的不匹配和传输过程中的线路损耗，可能会出现组合损耗，这些损耗越大，光电效率越低。

1.4最大功率峰值的影响

当逆变器在最大功率水平下运行时，必须达到最大光电效应。然而，它可以根据太阳辐射、温度等的变化而变化。这意味着当逆变器处于恒定的工作状态时，它无法保持峰值功率，发电机的功率也会发生变化。

1.5环境因素的影响

在正常生产操作中，太阳能电池板受到一些环境因素的影响，如如何减少植被覆盖引起的电流;灰尘等固体颗粒靠近电池表面，导致太阳辐射和模块输出功率降低;夏季炎热天气影响转化效率等。

2.提升光伏发电的策略

2.1合理设计施工，保障施工质量

光伏电站的设计和施工质量对发电效率有很大影响，因此，有必要合理规划施工，确保施工质量。首先，必须进行仔细的微观选址，以便在低维地理位置、高海拔和高大气透明度的地方建设发电厂，以最大限度地提高发电效率。其次，根据选址和微观选择的实际情况，科学设计光电电站的方位角和太阳能电池板阵列的倾角，结合当地实际，最大限度地提高发电效率。然后在施工过程中，同一晶体管的元件应按照设计方案组装在同一电路或同一区域，不得与不同功率的元件混合，为了避免由于电流大小的差异而造成的大量功率损失，并确保有效的能量容量。此外，在进行线路工程时，必须严格遵守电缆选择和设计标准，必须符合标准，施工过程中不得有材料更换和减少、电杆切割、电缆污染和设备接触。最后，加强施工监理，严格控制施工过程，施工结束后及时进行质量检查，确保施工质量，避免危及光伏电站的效率[2]。

2.2加大太阳能电池研发力度，提高光电转化率

虽然硅太阳能电池的相关工艺相对成熟，具有电池性能稳定、安全性高、寿命长、光电转换能力高达20%的特点，但对于光伏发电机组来说，有必要继续提高光伏转换的速度。此外，运行中的其他太阳能电池板，如不稳定和严重削弱的太阳能电池板，或多或少存在严重问题，占地面积大;聚光跟踪式电池害怕风沙，难以散热。因此，为了有效提高光电器件的能效，我们必须继续开发新的太阳能电池材料，提高光转换的速度。

2.3研究最大功率峰值跟踪算法，维持最大发电功率

为了保持最大功率，必须确保逆变器在最大功率峰值模式下连续工作。最大功率峰值是不断变化的，必须通过科学合理的工作方法对其进行有效跟踪。然而，最大功率的计算方法需要考虑各种参数和影响因素，如微分导纳和寄生电容。结果的可靠性无法得到有效保证。此外，当阳光迅速变化时，手术结果的准确性会大大降低。因此，有必要进一步研究最大功率峰值指数跟踪算法，使逆变器处于最佳工作状态，以保持最大功率[2]。

2.4优化光伏电池阵列，提高逆变功率

光伏阵列是不同的，而光伏发电效率也是不同的。因此，有必要不断优化光伏电池阵列，根据短路电流、开路电压、最大功率点电流、最大功率点电压、最大功率点功率等参数，研究生产效率高的光伏电池阵列。此外，光伏阵列和逆变器之间的关系取决于电压、电流和功率，因此在设计光伏阵列时必须确保最大串联块数不超过逆变器的最大允许电压，输出电压不超过反向电流的最大允许电压，因此，有必要在允许的电压和电流范围内优化光伏阵列的串联元件数量，使阵列输出接近逆变器的稳定功率。

结束语：

综上所述，由于太阳能是一种更清洁、可再生的能源，它已经得到了公众的广泛认可，而且随着未来技术的发展，它必将带来更有效的开发和更有利的效果。结合以上分析可知，影响光电效率的因素主要包括太阳辐射、光电设备、建筑结构和质量、峰值功率、环境因素等。为了获得最大的光电效率，必须合理设计结构，确保施工质量，加强太阳能电池的研发，研究最大功率跟踪算法，优化光电电池阵列，消除环境因素的影响，从各个方面推动太阳能光伏技术的进步和发展。

参考文献：

[1] 唐敏. 光伏发电系统的效率最优化研究[D]. 青岛大学， 2008.

[2] 何志鹏. 光伏电池及光伏发电功率影响因素分析[J]. 光源与照明， 2021（6）：2.