太陽能逆變器

太陽能逆變器為電器提供交流電01簡(jiǎn)介功能作用特點(diǎn)類型目錄03020405性能參數(shù)使用與維護(hù)電池特性目錄0706基本信息逆變器又稱電源調(diào)整器、功率調(diào)節(jié)器，是光伏系統(tǒng)必不可少的一部分。光伏逆變器最主要的功能是把太陽能電池板所發(fā)的直流電轉(zhuǎn)化成家電使用的交流電，太陽能電池板所發(fā)的電全部都要通過逆變器的處理才能對(duì)外輸出。通過全橋電路，一般采用SPWM處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照明負(fù)載頻率、額定電壓等相匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。有了逆變器，就可使用直流蓄電池為電器提供交流電。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變。將交流電能變換成直流電能的過程稱為整流，把完成整流功能的電路稱為整流電路，把實(shí)現(xiàn)整流過程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器。與之相對(duì)應(yīng)，把將直流電能變換成交流電能的過程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電路，把實(shí)現(xiàn)逆變過程的裝置稱為逆變?cè)O(shè)備或逆變器。

逆變裝置的核心是逆變開關(guān)電路，簡(jiǎn)稱為逆變電路。該電路通過電力電子開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷，來完成逆變的功能。電力電子開關(guān)器件的通斷，需要一定的驅(qū)動(dòng)脈沖，這些脈沖可能通過改變一個(gè)電壓信號(hào)來調(diào)節(jié)。產(chǎn)生和調(diào)節(jié)脈沖的電路通常稱為控制電路或控制回路。逆變裝置的基本結(jié)構(gòu)，除上述的逆變電路和控制電路外，還有保護(hù)電路、輸出電路、輸入電路、輸出電路等。

特點(diǎn)集中逆變組串逆變多組串逆變組件逆變特點(diǎn)的效率橋接開關(guān)和二極管升壓開關(guān)和二極管特點(diǎn)集中逆變集中逆變一般用于大型光伏發(fā)電站（>10kW）的系統(tǒng)中，很多并行的光伏組串被連到同一臺(tái)集中逆變器的直流輸入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模塊，功率較小的使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管，同時(shí)使用DSP轉(zhuǎn)換控制器來改善所產(chǎn)出電能的質(zhì)量，使它非常接近于正弦波電流。最大特點(diǎn)是系統(tǒng)的功率高，成本低。但受光伏組串的匹配和部分遮影的影響，導(dǎo)致整個(gè)光伏系統(tǒng)的效率和電產(chǎn)能。同時(shí)整個(gè)光伏系統(tǒng)的發(fā)電可靠性受某一光伏單元組工作狀態(tài)不良的影響。最新的研究方向是運(yùn)用空間矢量的調(diào)制控制，以及開發(fā)新的逆變器的拓?fù)溥B接，以獲得部分負(fù)載情況下的高的效率。在SolarMax(索瑞·麥克）集中逆變器上，可以附加一個(gè)光伏陣列的接口箱，對(duì)每一串的光伏帆板串進(jìn)行監(jiān)控，如其中有一組串工作不正常，系統(tǒng)將會(huì)把這一信息傳到遠(yuǎn)程控制器上，同時(shí)可以通過遠(yuǎn)程控制將這一串停止工作，從而不會(huì)因?yàn)橐淮夥墓收隙档秃陀绊懻麄€(gè)光伏系統(tǒng)的工作和能量產(chǎn)出。組串逆變組串逆變器已成為現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上最流行的逆變器。組串逆變器是基于模塊化概念基礎(chǔ)上的，每個(gè)光伏組串（1kW-5kW）通過一個(gè)逆變器，在直流端具有最大功率峰值跟蹤，在交流端并聯(lián)并。許多大型光伏電廠使用組串逆變器。優(yōu)點(diǎn)是不受組串間模塊差異和遮影的影響，同時(shí)減少了光伏組件最佳工作點(diǎn)。與逆變器不匹配的情況，從而增加了發(fā)電量。技術(shù)上的這些優(yōu)勢(shì)不僅降低了系統(tǒng)成本，也增加了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，在組串間引入“主-從”的概念，使得在系統(tǒng)在單串電能不能使單個(gè)逆變器工作的情況下，將幾組光伏組串在一起，讓其中一個(gè)或幾個(gè)工作，從而產(chǎn)出更多的電能。最新的概念為幾個(gè)逆變器相互組成一個(gè)“團(tuán)隊(duì)”來代替“主-從”的概念，使得系統(tǒng)的可靠性又進(jìn)了一步。多組串逆變多組串逆變是取了集中逆變和組串逆變的優(yōu)點(diǎn)，避免了其缺點(diǎn)，可應(yīng)用于幾千瓦的光伏發(fā)電站。在多組串逆變器中，包含了不同的單獨(dú)的功率峰值跟蹤和直流到直流的轉(zhuǎn)換器，這些直流通過一個(gè)普通的直流到交流的逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，并到電上。光伏組串的不同額定值（如：不同的額定功率、每組串不同的組件數(shù)、組件的不同的生產(chǎn)廠家等等）、不同的尺寸或不同技術(shù)的光伏組件、不同方向的組串（如：東、南和西）、不同的傾角或遮影，都可以被連在一個(gè)共同的逆變器上，同時(shí)每一組串都工作在它們各自的最大功率峰值上。同時(shí)，直流電纜的長(zhǎng)度減少、將組串間的遮影影響和由于組串間的差異而引起的損失減到最小。組件逆變組件逆變器是將每個(gè)光伏組件與一個(gè)逆變器相連，同時(shí)每個(gè)組件有一個(gè)單獨(dú)的最大功率峰值跟蹤，這樣組件與逆變器的配合更好。通常用于50W到400W的光伏發(fā)電站，總效率低于組串逆變器。由于是在交流處并聯(lián)，這就增加了交流側(cè)的連線的復(fù)雜性，維護(hù)困難。另一需要解決的是怎樣更有效的與電并，簡(jiǎn)單的辦法是直接通過普通的交流電插座進(jìn)行并，這樣就可以減少成本和設(shè)備的安裝，但往往各地的電的安全標(biāo)準(zhǔn)也許不允許這樣做，電力公司有可能反對(duì)發(fā)電裝置直接和普通家庭用戶的普通插座相連。另一和安全有關(guān)的因素是是否需要使用隔離變壓器（高頻或低頻），或者允許使用無變壓器式的逆變器。這一逆變器在玻璃幕墻中使用最為廣泛。的效率太陽能逆變器的效率指由于對(duì)可再生能源的需求，太陽能逆變器(光電逆變器)的市場(chǎng)正在不斷增長(zhǎng)。而這些逆變器需要極高的效率和可靠性。對(duì)這些逆變器中采用的功率電路進(jìn)行了考察，并推薦了針對(duì)開關(guān)和整流器件的最佳選擇。光電逆變器的一般結(jié)構(gòu)如圖1所示，有三種不同的逆變器可供選擇。太陽光照射在通過串聯(lián)方式連接的太陽能模塊上，每一個(gè)模塊都包含了一組串聯(lián)的太陽能電池(SolarCell)單元。太陽能模塊產(chǎn)生的直流(DC)電壓在幾百伏的數(shù)量級(jí)，具體數(shù)值根據(jù)模塊陣列的光照條件、電池的溫度及串聯(lián)模塊的數(shù)量而定。太陽能逆變器圖片(4張)這類逆變器的首要功能是把輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定的值。該功能通過升壓轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)，并需要升壓開關(guān)和升壓二極管。在第一種結(jié)構(gòu)中，升壓級(jí)之后是一個(gè)隔離的全橋變換器。全橋變壓器的作用是提供隔離。輸出上的第二個(gè)全橋變換器是用來從第一級(jí)的全橋變換器的直流DC變換成交流(AC)電壓。其輸出再經(jīng)由額外的雙觸點(diǎn)繼電器開關(guān)連接到AC電絡(luò)之前被濾波，目的是在故障事件中提供安全隔離及在夜間與供電電隔離。第二種結(jié)構(gòu)是非隔離方案。其中，AC交流電壓由升壓級(jí)輸出的DC電壓直接產(chǎn)生。第三種結(jié)構(gòu)利用功率開關(guān)和功率二極管的創(chuàng)新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，把升壓和AC交流產(chǎn)生部分的功能整合在一個(gè)專用拓?fù)渲斜M管太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率非常低，讓逆變器的效率盡可能接近100%卻非常重要。在德國(guó)，安裝在朝南屋頂上的3kW串聯(lián)模塊預(yù)計(jì)每年可發(fā)電2550kWh。若逆變器效率從95%增加到96%，每年便可以多發(fā)電25kWh。而利用額外的太陽能模塊產(chǎn)生這25kWh的費(fèi)用與增加一個(gè)逆變器相當(dāng)。由于效率從95%提高到96%不會(huì)使到逆變器的成本加倍，故對(duì)更高效的逆變器進(jìn)行投資是必然的選擇。對(duì)新興設(shè)計(jì)而言，以最具成本效益地提高逆變器效率是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。升壓開關(guān)和二極管圖1所示的所有拓?fù)涠夹枰焖俎D(zhuǎn)換的功率開關(guān)。升壓級(jí)和全橋變換級(jí)需要快速轉(zhuǎn)換二極管。此外，專門為低頻(100Hz)轉(zhuǎn)換而優(yōu)化的開關(guān)對(duì)這些拓?fù)湟埠苡杏锰?。?duì)于任何特定的硅技術(shù)，針對(duì)快速轉(zhuǎn)換優(yōu)化的開關(guān)比針對(duì)低頻轉(zhuǎn)換應(yīng)用優(yōu)化的開關(guān)具有更高的導(dǎo)通損耗。升壓級(jí)一般設(shè)計(jì)為連續(xù)電流模式轉(zhuǎn)換器。根據(jù)逆變器所采用的陣列中太陽能模塊的數(shù)量，來選者使用600V還是1200V的器件。功率開關(guān)的兩個(gè)選擇是MOSFET和IGBT。一般而言，MOSFET比IGBT可以工作在更高的開關(guān)頻率下。此外，還必須始終考慮體二極管的影響：在升壓級(jí)的情況下并沒有什么問題，因?yàn)檎９ぷ髂Ｊ较麦w二極管不導(dǎo)通。MOSFET的導(dǎo)通損耗可根據(jù)導(dǎo)通阻抗RDS(ON)來計(jì)算，對(duì)于給定的MOSFET系列，這與有效裸片面積成比例關(guān)系。當(dāng)額定電壓從600V變化到1200V時(shí)，MOSFET的傳導(dǎo)損耗會(huì)大大增加，因此，即使額定RDS(ON)相當(dāng)，1200V的MOSFET也不可用或是價(jià)格太高。對(duì)于額定600V的升壓開關(guān)，可采用超結(jié)MOSFET。對(duì)高頻開關(guān)應(yīng)用，這種技術(shù)具有最佳的導(dǎo)通損耗。TO-220封裝、RDS(ON)值低于100毫歐的MOSFET和采用TO-247封裝、RDS(ON)值低于50毫歐的MOSFET。對(duì)于需要1200V功率開關(guān)的太陽能逆變器，IGBT是適當(dāng)?shù)倪x擇。較先進(jìn)的IGBT技術(shù)，比如NPTTrench和NPTFieldStop，都針對(duì)降低導(dǎo)通損耗做了優(yōu)化，但代價(jià)是較高的開關(guān)損耗，這使得它們不太適合于高頻下的升壓應(yīng)用。橋接開關(guān)和二極管MOSFET全橋?yàn)V波之后，輸出橋產(chǎn)生一個(gè)50Hz的正弦電壓及電流信號(hào)。一種常見的實(shí)現(xiàn)方案是采用標(biāo)準(zhǔn)全橋結(jié)構(gòu)(圖2)。圖中若左上方和右下方的開關(guān)導(dǎo)通，則在左右終端之間加載一個(gè)正電壓；右上方和左下方的開關(guān)導(dǎo)通，則在左右終端之間加載一個(gè)負(fù)電壓。對(duì)于這種應(yīng)用，在某一時(shí)段只有一個(gè)開關(guān)導(dǎo)通。一個(gè)開關(guān)可被切換到PWM高頻下，另一開關(guān)則在50Hz低頻下。由于自舉電路依賴于低端器件的轉(zhuǎn)換，故低端器件被切換到PWM高頻下，而高端器件被切換到50Hz低頻下。這應(yīng)用采用了600V的功率開關(guān)，故600V超結(jié)MOSFET非常適合這個(gè)高速的開關(guān)器件。由于這些開關(guān)器件在開關(guān)導(dǎo)通時(shí)會(huì)承受其它器件的全部反向恢復(fù)電流，因此快速恢復(fù)超結(jié)器件如600VFCH47N60F是十分理想的選擇。它的RDS(ON)為73毫歐，相比其它同類的快速恢復(fù)器件其導(dǎo)通損耗很低。當(dāng)這種器件在50Hz下進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，無需使用快速恢復(fù)特性。這些器件具有出色的dv/dt和di/dt特性，比較標(biāo)準(zhǔn)超結(jié)MOSFET可提高系統(tǒng)的可靠性。另一個(gè)值得探討的選擇是采用FGH30N60LSD器件。它是一顆飽和電壓VCE(SAT)只有1.1V的30A/600VIGBT。其關(guān)斷損耗EOFF非常高，達(dá)10mJ，故只適合于低頻轉(zhuǎn)換。一個(gè)50毫歐的MOSFET在工作溫度下導(dǎo)通阻抗RDS(ON)為100毫歐。因此在11A時(shí)，具有和IGBT的VCE(SAT)相同的VDS。由于這種IGBT基于較舊的擊穿技術(shù)，VCE(SAT)隨溫度的變化不大。因此，這種IGBT可降低輸出橋中的總體損耗，從而提高逆變器的總體效率。FGH30N60LSDIGBT在每半周期從一種功率轉(zhuǎn)換技術(shù)切換到另一種專用拓?fù)涞淖龇ㄒ彩钟杏谩GBT在這里被用作拓?fù)溟_關(guān)。在較快速的轉(zhuǎn)換時(shí)則使用常規(guī)及快速恢復(fù)超結(jié)器件。對(duì)于1200V的專用拓?fù)浼叭珮蚪Y(jié)構(gòu)，前面提到的FGL40N120AND是非常適合于新型高頻太陽能逆變器的開關(guān)。當(dāng)專用技術(shù)需要二極管時(shí)，StealthII、Hyperfast?II二極管及碳硅二極管是很好的解決方案。功能作用功能作用逆變器不只具有直交流變換功用，還具有最大限制地發(fā)揚(yáng)太陽電池功能的功用和系統(tǒng)毛病維護(hù)功用。歸結(jié)起來有主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)功用、最大功率跟蹤節(jié)制功用、防獨(dú)自運(yùn)轉(zhuǎn)功用（并系統(tǒng)用）、主動(dòng)電壓調(diào)整功用（并系統(tǒng)用）、直流檢測(cè)功用（并系統(tǒng)用）、直流接地檢測(cè)功用（并系統(tǒng)用）。這里簡(jiǎn)略引見主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)功用及最大功率跟蹤節(jié)制功用。1、主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)功用：早晨日出后，太陽輻射強(qiáng)度逐步加強(qiáng)，太陽電池的輸出也隨之增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)逆變器任務(wù)所需的輸出功率后，逆變器即主動(dòng)開端運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)后，逆變器便每時(shí)每刻看管太陽電池組件的輸出，只需太陽電池組件的輸出功率大于逆變器任務(wù)所需的輸出功率，逆變器就繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；直到日落停機(jī)，即便陰雨天逆變器也能運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)太陽電池組件輸出變小，逆變器輸出接近0時(shí)，逆變器便構(gòu)成待機(jī)形態(tài)。2、最大功率跟蹤節(jié)制功用：太陽電池組件的輸出是隨太陽輻射強(qiáng)度和太陽電池組件本身溫度（芯片溫度）而轉(zhuǎn)變的。別的因?yàn)樘栯姵亟M件具有電壓隨電流增大而下降的特征，因而存在能獲取最大功率的最佳任務(wù)點(diǎn)。太陽輻射強(qiáng)度是轉(zhuǎn)變著的，明顯最佳任務(wù)點(diǎn)也是在轉(zhuǎn)變的。相關(guān)于這些轉(zhuǎn)變，一直讓太陽電池組件的任務(wù)點(diǎn)處于最大功率點(diǎn)，系統(tǒng)一直從太陽電池組件獲取最大功率輸出，這種節(jié)制就是最大功率跟蹤節(jié)制。太陽能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的最大特點(diǎn)就是包羅了最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）這一功用。類型應(yīng)用范圍分類其它分類方式輸出波形分類類型應(yīng)用范圍分類太陽能逆變器(2張)（1）普通型逆變器直流12V或24V輸入，交流220V、50Hz輸出，功率從75W到5000W,有些型號(hào)具有交、直流轉(zhuǎn)換即UPS功能。（2）逆變/充電一體機(jī)在此類逆變器中，用戶可以使用各種形式的電源為交流負(fù)載供電：有交流電時(shí)，通過逆變器使用交流電為負(fù)載供電，或?yàn)樾铍姵爻潆?；無交流電時(shí)，用蓄電池為交流負(fù)載供電。它可與各種電源結(jié)合使用：如蓄電池、發(fā)電機(jī)、太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。（3）郵電通信專用逆變器為郵電、通信提供高品質(zhì)的48V逆變器，其產(chǎn)品質(zhì)量好、可靠性高、模塊式（模塊為1KW）逆變器，并具有N+1冗余功能、可擴(kuò)充（功率從2KW到20KW）。（4）航空、軍隊(duì)專用逆變器此類逆變器為28Vdc輸入，可提供下列交流輸出：26Vac、115Vac、230Vac，其輸出頻率可為：50Hz、60Hz及400Hz,輸出功率從30VA到3500VA不等。還有供航空專用的DC-DC轉(zhuǎn)換器及變頻器。輸出波形分類（1）方波逆變器方波逆變器輸出的交流電壓波形為方波。此類逆變器所使用的逆變線路也不完全相同，但共同的特點(diǎn)是線路比較簡(jiǎn)單，使用的功率開關(guān)管數(shù)量很少。設(shè)計(jì)功率一般在百瓦至千瓦之間。方波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是：線路簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維修方便。缺點(diǎn)是由于方波電壓中含有大量高次諧波，在帶有鐵心電感或變壓器的負(fù)載用電器中將產(chǎn)生附加損耗，對(duì)收音機(jī)和某些通訊設(shè)備有干擾。此外，這類逆變器還有調(diào)壓范圍不夠?qū)?，保護(hù)功能不夠完善，噪聲比較大等缺點(diǎn)。（2）階梯波逆變器此類逆變器輸出的交流電壓波形為階梯波，逆變器實(shí)現(xiàn)階梯波輸出也有多種不同線路，輸出波形的階梯數(shù)目差別很大。階梯波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是，輸出波形比方波有明顯改善，高次諧波含量減少，當(dāng)階梯達(dá)到17個(gè)以上時(shí)輸出波形可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)正弦波。當(dāng)采用無變壓器輸出時(shí)，整機(jī)效率很高。缺點(diǎn)是，階梯波疊加線路使用的功率開關(guān)管較多，其中有些線路形式還要求有多組直流電源輸入。這給太陽電池方陣的分組與接線和蓄電池的均衡充電均帶來麻煩。此外，階梯波電壓對(duì)收音機(jī)和某些通訊設(shè)備仍有一些高頻干擾。其它分類方式1、按輸出交流電能頻率分類，可分為工頻逆變器、中頻逆器和高頻逆變器。工頻逆變器的頻率為50～60Hz的逆變器；中頻逆變器的頻率一般為400Hz到十幾kHz;高頻逆變器的頻率一般為十幾kHz到MHz。2、按逆變器輸出的相數(shù)分，可分為單相逆變器、三相逆變器和多相逆變器。3、按照逆變器輸出電能的去向分，可分為有源逆變器和無源逆變器。凡將逆變器輸出的電能向工業(yè)電輸送的逆變器，稱為有源逆變器;凡將逆變器輸出的電能輸向某種用電負(fù)載的逆變器稱為無源逆變器。4、按逆變器主電路的形式分，可分為單端式逆變器，推挽式逆變器、半橋式逆變器和全橋式逆變器。5、按逆變器主開關(guān)器件的類型分，可分為晶閘管逆變器、晶體管逆變器、場(chǎng)效應(yīng)逆變器和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)逆變器等。又可將其歸納為“半控型”逆變器和“全控制”逆變器兩大類。前者，不具備自關(guān)斷能力，元器件在導(dǎo)通后即失去控制作用，故稱之為“半控型”普通晶閘管即屬于這一類;后者，則具有自關(guān)斷能力，即無器件的導(dǎo)通和關(guān)斷均可由控制極加以控制，故稱之為“全控型”，電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管和絕緣柵雙權(quán)晶體管(IGBT)等均屬于這一類。6、按直流電源分，可分為電壓源型逆變器(VSI)和電流源型逆變器(CSI)。前者，直流電壓近于恒定，輸出電壓為交變方波;后者，直流電流近于恒定，輸也電流為交變方波。性能參數(shù)性能參數(shù)描述逆變器性能的參量和技術(shù)條件很多，這里僅就評(píng)價(jià)逆變器時(shí)常用的技術(shù)參數(shù)做一扼要說明。1、逆變器的使用環(huán)境條件，逆變器正常使用條件：海拔高度不超過1000m，空氣溫度0～+40℃。2、直流輸入電源條件，輸入直流電壓波動(dòng)范圍：蓄電池組額定電壓值的±15%。3、額定輸出電壓，在規(guī)定的輸入直流電壓允許的波動(dòng)范圍內(nèi)，它表示逆變器應(yīng)能輸出的額定電壓值。對(duì)輸出額定電壓值的穩(wěn)定準(zhǔn)確度一般有如下規(guī)定：(1)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電壓波動(dòng)范圍應(yīng)有一個(gè)限定，例如其偏差不超過額定值的±3%或±5%。(2)在負(fù)載突變或有其他干擾因素影響的動(dòng)態(tài)情況下，其輸出電壓偏差不應(yīng)超過額定值的±8%或±10%。4、額定輸出頻率，逆變器輸出交流電壓的頻率應(yīng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值，通常為工頻50Hz。正常工作條件下其偏差應(yīng)在±1%以內(nèi)。5、額定輸出電流(或額定輸出容量)，表示在規(guī)定的負(fù)載功率因數(shù)范圍內(nèi)逆變器的額定輸出電流。有些逆變器產(chǎn)品給出的是額定輸出容量，其單位以VA或kVA表示。逆變器的額定容量是當(dāng)輸出功率因數(shù)為1(即純阻性負(fù)載)時(shí)，額定輸出電壓為額定輸出電流的乘積。電池特性最大功率點(diǎn)(MPP)PV電池電池特性PV電池要開發(fā)太陽能逆變器系統(tǒng)，首先得了解太陽能電池（PV電池）的不同特性非常重要。Rp和Rs為寄生電阻，在理想情況下分別為無窮大和零。光照強(qiáng)度和溫度可大幅影響PV電池的工作特性。電流與光照強(qiáng)度成正比例，但光照的變化對(duì)工作電壓的影響很小。然而，工作電壓受溫度影響。電池溫度升高會(huì)使工作電壓降低，但對(duì)生成的電流影響甚微。下圖說明了溫度和光照對(duì)PV模塊的影響。光照強(qiáng)度變化對(duì)電池輸出功率的影響要大于溫度變化產(chǎn)生的影響。這對(duì)所有常用的PV材料都適用。這兩種效應(yīng)結(jié)合后的重要結(jié)果為，PV電池的功率會(huì)隨光照強(qiáng)度的降低和/或溫度的升高而降低。最大功率點(diǎn)(MPP)太陽能電池可在較寬的電壓和電流范圍內(nèi)工作。通過將受照射電池上的電阻性負(fù)載從零(短路事件)持續(xù)增加到很高的值(開路事件)，可確定MPP.MPP是VxI達(dá)到最大值的工作點(diǎn)，并且在該照射強(qiáng)度下可實(shí)現(xiàn)最大功率。發(fā)生短路(PV電壓等于零)或開路(PV電流等于零)事件時(shí)的輸出功率為零。高品質(zhì)的單晶硅太陽能電池在其溫度為25°C時(shí)可產(chǎn)生0.60伏開路電壓。在光照充分和空氣溫度為25°C的情況下，給定電池的溫度可能接近于45°C，這會(huì)使開路電壓降至約0.55V，隨著溫度的提高，開路電壓持續(xù)下降，直至PV模塊短路。電池溫度為45°C時(shí)的最大功率通常在80%開路電壓和90%短路電流的條件下產(chǎn)生。電池的短路電流幾乎與照度成正比，而當(dāng)照度降低80%時(shí)開路電壓可能只會(huì)降低10%.品質(zhì)較低的電池在電流增大的情況下電壓會(huì)降低得更快，