چگونه دما بالا عملکرد یک سلول خورشیدی را تحت تأثیر قرار میدهد و چه کارهایی میتوان انجام داد تا آن را بهبود بخشد
高温对太阳能电池性能的影响
转换效率降低
对于大多数太阳能电池（如晶体硅太阳能电池），其转换效率随着温度的升高而降低。这是因为高温下半导体材料（如硅）的内部性质发生变化。随着温度的升高，半导体的带隙宽度减小，导致本征激发下产生的载流子（电子-空穴对）增多。然而，这些额外载流子的复合概率也增加，从而导致可以被收集到电极的有效载流子数量相对减少，进而降低了电池的短路电流、开路电压和填充因子，最终导致转换效率下降。例如，晶体硅太阳能电池的温度系数约为-0.4% /°C 到 -0.5% /°C，这意味着每升高1°C，其转换效率会下降0.4% 到 0.5%。
寿命缩短
高温还会加速太阳能组件内材料的老化过程。在电池封装材料方面，高温可能导致封装膜（如EVA膜）老化、变黄、分层等问题。对于电池本身，高温可能会导致硅片内部晶格缺陷增加，从而影响电池的长期稳定性和使用寿命。
提高高温下太阳能电池性能的方法
散热设计
被动散热
太阳能电池组件的结构设计有利于散热。例如，增加面板背面与空气的接触面积，使用具有良好导热性的材料作为面板背板，如金属背板或高导热性复合背板，使电池产生的热量更容易传递到外部环境。此外，合理设计电池组件的封装结构，并使用具有良好透气性的封装材料以利于散热。
主动散热
可以使用强制风冷装置，如风扇。在太阳能阵列中安装小型风扇，通过空气的强制对流将电池表面的热量带走。对于大型太阳能电站，还可以使用液冷系统，如使用水或特殊冷却液在管道中循环以带走电池模块产生的热量。这种方法具有较高的散热效率，但成本相对较高，适用于大规模电站或需要高发电效率的特殊应用场景。
材料改进
新型半导体材料
研发具有更好温度特性的新型半导体材料来制造太阳能电池。例如，钙钛矿太阳能电池在高温下具有较好的性能稳定性，其温度系数低于晶体硅电池。尽管钙钛矿电池仍面临一些技术挑战，但在提高高温性能方面具有巨大潜力。
耐高温封装材料
开发和使用耐高温封装材料。例如，使用新型聚烯烃封装材料替代传统的EVA膜，这种材料在高温下具有更好的稳定性，可以减少老化封装材料对电池性能的影响。
光学管理和温度补偿技术
光学管理
通过光学设计减少电池吸收的多余热量。例如，使用选择性吸收涂层或光学反射器，使太阳能电池只吸收可用于发电的特定波长范围内的光，同时反射容易产生热量的其他波长范围内的光，从而降低电池温度。
温度补偿技术
在太阳能电池的电路设计中采用温度补偿技术。例如，在电路中添加温度传感器和补偿电路，根据电池的温度实时调整电池的工作状态，如改变负载电阻或施加反向偏压，以减少高温对电池性能的不利影响。
