不同的遮光条件如何影响串联太阳能电池的性能

大的障碍物，如云层和建筑物，会阻挡阳光到达太阳能电池，但较小的来源，如灰尘和树叶，也会产生类似的问题。了解入射辐射的损失如何影响功率输出对于优化光伏技术至关重要，光伏技术将光转化为电能，是绿色能源转型的重要贡献者。

在《可再生与可持续能源杂志》上，来自上海理工大学、上海先进热功能材料工程研究中心和上海太阳能研究中心有限公司的研究人员探讨了不同的遮光条件如何影响单电池和双电池系统的性能串联和并联连接。

“在现实世界中，光伏电池有时会被障碍物遮挡，这会显着改变入射光的数量，”上海理工大学和上海先进热功能材料工程研究中心的作者谢华清说。“退化效应使功率优化变得困难，并导致显着的功率损耗。”

串联连接的光伏电池创造了一条单一的路径，电子从一个电池流入下一个电池。相反，平行的细胞为电子提供两条通道，然后再重新组合。在实际应用中，将太阳能电池网络串联和并联以扩大输出电流和功率能力。

研究小组发现，单个电池或两个并联电池的输出电流减少几乎与阴影与阳光的比率相同。然而，对于两个串联运行的电池，存在过多的功率损耗和温度升高，这可能导致输出进一步下降。例如，29.6%的串联光伏组件在阴凉处，电流下降了57.6%。

“我们的研究表明，许多因素，包括阴影面积、组件不同电池上的阴影以及电池和组件的连接，都可能影响性能，”谢说。

以前的研究已经探索了遮光对大型光伏模块的影响，但在很大程度上忽略了单个电池和简单的系统。

“在这些复杂的系统中，单个电池上的阴影可能对系统输出和可靠性起着至关重要的作用，”谢说。“因此，研究单个电池或两个连接电池的简单排列对于太阳能电池板的开发是必要的。”

未来，作者希望研究光伏电池在不同阴影下的微观相互作用行为和机制。

郭晓雪、邹家普、吴子华、王媛媛、谢华清撰写的文章“单个光伏电池和两个串并联有部分阴影的电池的功率损耗的实验研究”。这篇文章将于2022年9月27日发表在《可再生和可持续能源杂志》上。

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