最近较多的提起了为什么光伏组件为什么温度越【yuè】低，发电量越高问【wèn】题【tí】，本文从【cóng】光伏组件的物理【lǐ】特性来阐述此问题【tí】。
温度【dù】系数【shù】是材料的物理属性【xìng】随着温【wēn】度变【biàn】化【huà】而变化的速【sù】率，不同的【de】材料温度系数有所【suǒ】差【chà】别，在不同温度【dù】环境下的表现【xiàn】也不尽相同。温度系数可以直【zhí】观的比较材料在【zài】高温【wēn】环境下的表现【xiàn】优劣，简单【dān】的说，温度系数绝对值越低，材料【liào】的耐【nài】高温表现则越优异。
对于光伏组【zǔ】件这种光电子半导【dǎo】体器件，硅的禁带宽度具有负【fù】温度系数，涉【shè】及【jí】的温【wēn】度的变【biàn】化主【zhǔ】要分三个方【fāng】面，温度【dù】与【yǔ】开【kāi】路电压的关系、温度与短路电流的关【guān】系、温度与输出功【gōng】率【lǜ】的关系。
1）决定开【kāi】路电压大【dà】小【xiǎo】的是半导【dǎo】体的禁带宽度和【hé】费米能级，由于温度【dù】越高，其费米能级越【yuè】靠近价【jià】带，所以温度越高其开路电压越【yuè】小【xiǎo】，也就是说，温【wēn】度／开路电压二者的曲线大概【gài】是一个斜【xié】率【lǜ】为负值的直线。
从【cóng】另一个角【jiǎo】度来【lái】讲：电子的共有化运【yùn】动导致孤立【lì】原子的能级【jí】形【xíng】成能【néng】带，即【jí】允带【dài】和禁【jìn】带。温【wēn】度升高，则电【diàn】子【zǐ】的共有化运动加剧，导致允带进一步分裂、变宽；允带变宽，则【zé】导致允带与允带之【zhī】间【jiān】的禁带相对变【biàn】窄。反之，温度降低，将导致禁带变宽。
2）温【wēn】度与短路电流的关系【xì】是温度【dù】越高短【duǎn】路电流越【yuè】大，但是需要注意的是这里【lǐ】短路电【diàn】流升【shēng】高的趋势要小于上面第一条中【zhōng】开【kāi】路电压下降的趋势，也【yě】就是说【shuō】温度—短路电流二者的曲【qǔ】线是一个斜【xié】率略微为【wéi】正值的直线【xiàn】。
3）因为温【wēn】度升高的时候【hòu】开路电【diàn】压下降【jiàng】很厉害，其幅【fú】度比短路电流升高的幅度要大，所以在温度升高的时候其总输【shū】出【chū】功率【lǜ】是下【xià】降的，因【yīn】为P＝UI，U下降的【de】幅度大于I上升的【de】幅度，所以功率与温度也成反比例关系。
简单说来：随着温【wēn】度的升高【gāo】。光伏电【diàn】池材料的禁【jìn】带宽【kuān】度会变小，本征载流【liú】子浓度会变大，短路电流【liú】会有略微的提升；P－N结的内【nèi】建势【shì】变小，复合载流子【zǐ】迁【qiān】移【yí】率减小【xiǎo】，复合系数增大，因【yīn】此开路电【diàn】压和【hé】填【tián】充因子会变小。
但短路电【diàn】流的增加【jiā】弥【mí】补【bǔ】不了开路电压【yā】和填充因【yīn】子的减【jiǎn】小对转换效率的影响，组件峰值功率会降低。
原文标题 : 光伏组件负温度系数的形成机理
