光伏电池组件的朝向和倾角对工作效率的影响

光伏阵列与建筑物相结合的方式可分为屋顶安装和侧立面安装两种方式，可以说这两种安装方式适合大多数建筑物。屋顶安装形式主要有水平屋顶、倾斜屋顶和光伏采光顶。

其中：水平屋顶上光列阵可以按最佳角度安装，从而获得最大发电量，并且可采用常规晶体硅光伏组件，减少组件投资成本，经济性相对效好，但是这种安装方式的美观性一般。

倾斜屋顶在北半球向正南、东南、西南、正东或正西的屋顶均可以用于安装光伏阵列，在正南向的倾斜屋顶上可以按照最佳朝向或接近最佳朝向安装。

光伏采光顶指以透明光伏电池作为采光顶的建筑构件，美观性很好，并且满足透光的需要，但是光伏采光顶需要透明组件，组件效率较低，除发电组件透明外，采光顶构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成本高，发电成本高。

侧立面安装主要是指在建筑物南墙、西墙、东墙上安装光伏组件的方式，对于高层建筑来说墙体是与太阳光接触面积最大的外表面，光伏幕墙是使用较为普遍的一种应用方式。

光伏采光顶指以透明光伏电池作为采光顶的建筑构件，美观性很好，并且满足透光的需要，但是光伏采光顶需要透明组件，组件效率较低，除发电透明外，采光顶构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成本高，发电成本高，为建筑提升社会价值带来绿色概念的效果。侧立面安装主要是指在建筑物南墙、东墙上安装光伏组件的方式，对于高层建筑来说墙体是与太阳光接触面积最大的外表面，光伏幕墙是使用较为普遍的一种应用方式。

45度。不能直接照射

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会集热，将光能转换为直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电。

光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

由于影响光伏发电的主要原因为日照量，所以组件安装时应向阳光最充足的方向安装，在国内一般是朝南，不同安装角度对光伏组件的发电量也有影响。

光伏发电注意事项

在正常条件下，一块光伏组件可能产生比标准测试条件下更高的电流和电压。当光伏组件串联时，电压是相加的；当光伏组件并联时，电流是相加的；不同电气特性的光伏组件不能串联，光伏组件连接不同的电气元件可能会引起电气连接的不匹配，务必要根据安装手册来进行安装。

每排序列最大可以串联的组件数量必须根据相关规定进行计算，其开路电压值在当地预计的最低气温条件下不能超过组件规定的最大系统电压值和其他直流电气部件的耐压值。

太阳能发电板安装向太阳最强的方位最好。理想的倾斜角是使太阳能路灯的电池板年发电量尽可能大，使得冬季度和夏季度发电量差异尽可能小的倾斜角。

一般取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角（一般为长江以南地区倾斜角度做成30度，长江以北地区倾斜角度做成45度）。

当然如果能够采用电脑辅助设计软件，可以进行太阳能倾斜角的优化计算，使两者能够兼顾就更好了，这对于高纬度地区尤为重要。高纬度地区的冬季度和夏季度水平面太阳辐射量差异非常大。

扩展资料

太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。

（1） 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程。

（2） 光—电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。

太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。

当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

参考资料来源：百度百科-太阳能电池板

光伏电站中方位角是太阳能电池方阵实际朝向（即方阵垂直面）与正南方向之间的夹角，在同一倾斜角度下，不同的方位角光伏电池方阵平面接受的光照时间不同、接受到的辐射总量不同，通常将光伏组件方阵朝向接受光照时间最长的方位角视为最佳方位角。

地球由于自西向东的自转运动产生白昼交替现象，太阳始终东起西落；同时地球围绕太阳一直进行公转运动，地球与太阳在空间上距离最近的点为赤道，即南北半球分界线。因此在北半球光伏组件朝向南方，而在南半球，光伏组件安装朝向北方。所以，北半球光伏组件朝正南方向时，组件接受到的光照时间最长。

光伏电站设计时，一般最优方位角选择为正南方向，此方向接受到的光照时间最长。所以常见地面电站无论地形如何，经过人工修正后排布均为正南方向，于田光伏电站方位角也是正南，但在空间上与相邻县道存在夹角。工商业分布式及户用光伏电站因安装在屋顶，只能根据房屋的实际方位角、倾斜角进行安装，若屋顶为混凝土结构屋顶，则可以进行倾斜角和方位角修正设计。

对比方位角对发电量的影响宜采用单一变量对比，但一般厂站方位角设计均为正南方向，因此可使用设计软件进行数据模拟对比。以南疆地区某电站为例，经过PV-system软件测算 历史 发电量和实际发电量对比，2015年-2019年的准确率分别为99.3%、94.9%、98.2%、92.6%、95.1%，平均准确率达96%，因此测算结果具有一定的可靠性。

对数据进行简化分析，将厂站地理信息和倾斜角输入设计软件，通过改变方位角可得出在不同方位角的情况下，电站年累计太阳辐射量和年发电量。

通过数据整理，得出以下曲线：

​综合上述曲线分析得出以下三点：

①在同一倾斜角度下，当方位角为0°时，组件表面接受到的辐照量最大，随着绝对方位角不断增大时，组件表面所接受到的辐照量在数值上依次减小，方位角越大，辐照量减少越快；

②随维度的增加，纬度越高，方位角增加一定数值，其单位辐照量减少越大，即在曲线中其斜率增大；若要得到最大辐射量，对应的倾斜角度也相应增大；

③从曲线图中得出在北半球光伏电站的最佳方位角为正南方向，即0°。

（本文为北极星太阳能光伏网独家供稿，作者：新疆风能 周志雄、郑晨龙，转载须注明作者及出处。）

上午时分让太阳能板朝向东，而中午一过就把太阳能板朝西移动，可以最大限度发挥其效率。

有一种可灵活移动的太阳能板，这种太阳能板与水平方向呈一个夹角，它从日出开始工作，一直持续到日落。日出时，研究人员将太阳能板朝东放置，随着太阳方位的变化，发电量持续上升，到正午时达到顶峰。之后他们人为将太阳能板转向，面朝正西方摆放，这时，发电量会较面对正东时有所下降。不过到了下午13点到14之间，发电量又会出现一个新的高峰。拉尔夫说，这一天当中太阳是持续向西移动的随时调整太阳能板的方向，可以保证这一天当中太阳能板都接受光照，从而提高发电量。