薄膜砷化镓光伏组件的户外性能

我们在户外部署了一个 855 cm2 薄膜、单结砷化镓 （GaAs） 光伏 （PV） 模块。 由于与硅（Si）相比，其电池技术根本不同，因此该模块对室外条件的反应不同。 平均而言，在测试过程中，GaAs模块在温度较高时产生更多的功率。我们表明，它的最大功率温度系数虽然实际上是负的，但其幅度比用于比较的硅模块小几倍。GaAs中功率与温度的正相关是由于入射频谱中的温度相关变化。结果表明，基于可降水蒸气（PWV）的简单校正使光电流温度系数与其他方法测量和理论预测的温度系数一致。砷化镓的低工作温度和小温度系数使其在温暖天气下具有能源生产优势。

在 GaAs 模块中，与温度相关的光谱变化对性能的影响比温度变化本身更强烈。我们表明，理论上预计光谱和温度的变化会在不同程度上影响不同的光伏技术。这是通过对 Si 和 GaAs 模块的室外测量分析得出的。在我们的测试条件下，对于 GaAs 模块，模块温度越高，辐照度校正功率输出越高。我们证明这是由于 GaAs 模块的 Voc 温度系数相对较小，并且温度相关的光谱效应主导 Isc-温度关系。

PWV 用于校正光谱变化的 Isc 数据，并导出与理论值和单独的室外实验非常吻合的与光谱无关的温度系数。经过光谱校正后，GaAs 模块的 Pmp 温度系数为负，但其幅度比 Si 模块小数倍。较低的工作温度和较小的 Pmp 温度系数使 GaAs 在温暖的天气或不利的安装条件下具有性能优势，例如在建筑集成应用中。仅考虑工作温度和温度系数的差异，与 Si 模块相比，GaAs 模块预计每年在 Boulder 多产生 (3±1)% 的能量，在 Phoenix 多产生 (8±2)% 的能量。开放式机架配置。

GaAs 模块的性能在低辐照度下对天空条件有很强的依赖性，其中对于低 CI 值，性能与高辐照度性能相似。GaAs 模块的工作温度大大低于 Si 模块的工作温度，因为光电流产生的光子的过剩能量所产生的热量减少了。通过提高红外反射率可以进一步降低工作温度。编译 陈讲运

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