最近较多的提起了为什么光伏组件为什么温度越低【dī】，发电量越【yuè】高问题，本文【wén】从光伏组件的物理特性【xìng】来阐【chǎn】述此【cǐ】问题【tí】。
温度系数是材料的物理属【shǔ】性随【suí】着温度变化而变化的速率，不同【tóng】的材料温度系数【shù】有【yǒu】所差别【bié】，在不同温度环境下【xià】的表现也不尽相同。温度系【xì】数可以【yǐ】直【zhí】观的比【bǐ】较材料【liào】在高【gāo】温环【huán】境下的表【biǎo】现优劣，简单【dān】的说，温度系数绝【jué】对值越低，材料的【de】耐高温表现则越优异【yì】。
对于光伏组【zǔ】件这【zhè】种光电子半导体【tǐ】器件，硅的禁带宽【kuān】度具有负【fù】温度【dù】系数【shù】，涉【shè】及【jí】的温【wēn】度的变化主要分三个方面，温度与开路电压【yā】的关系、温度与短路电流的关系、温度与【yǔ】输【shū】出功率的【de】关系。
1）决定开路电压大小的是半导体的禁带宽度和【hé】费米能【néng】级【jí】，由于温【wēn】度越【yuè】高，其费米能级越靠近价【jià】带，所以温度【dù】越高【gāo】其开路电压越小，也就是说，温度【dù】／开路电【diàn】压二者【zhě】的曲线大概是一个【gè】斜率为【wéi】负【fù】值的【de】直线。
从另一【yī】个【gè】角度来讲【jiǎng】：电子的【de】共有化运动导【dǎo】致孤立原子的能级形【xíng】成【chéng】能带，即允带和禁带。温度升高，则【zé】电子【zǐ】的共有化运【yùn】动加【jiā】剧，导【dǎo】致【zhì】允带进一【yī】步分裂、变宽【kuān】；允带【dài】变宽，则导致允带与允带之间【jiān】的禁带相对变窄。反【fǎn】之，温度降低，将导致禁带变宽。
2）温【wēn】度与【yǔ】短路电流【liú】的关系是温度越高短路电【diàn】流越大，但是需要【yào】注意的【de】是这里【lǐ】短【duǎn】路电流【liú】升高的趋势要小【xiǎo】于上面第一【yī】条中开路电【diàn】压下降的趋势，也就是说温度—短【duǎn】路电流二者【zhě】的曲线是一个斜率略微为正值的【de】直【zhí】线。
3）因【yīn】为温度【dù】升高的【de】时【shí】候开路电【diàn】压【yā】下降很【hěn】厉【lì】害，其幅度比短【duǎn】路电流升高的幅度要大，所以在【zài】温【wēn】度升高的时候其【qí】总输出功率是下降的，因为P＝UI，U下降的【de】幅度大于【yú】I上升【shēng】的幅度，所以功率与温度也成反比例关系【xì】。
简单说来：随着温度【dù】的升【shēng】高。光伏【fú】电【diàn】池材料的禁【jìn】带【dài】宽度会变小，本【běn】征【zhēng】载流子浓度会变大【dà】，短路电流会【huì】有略微的提升【shēng】；P－N结的内建【jiàn】势变小，复【fù】合【hé】载流子迁移率减小，复合系数增大，因此【cǐ】开路电【diàn】压和填充因子会变小。
但短路电流的增加【jiā】弥补不了【le】开【kāi】路电压和填充【chōng】因子的减小对转【zhuǎn】换效率的【de】影响，组件峰值【zhí】功【gōng】率会降低。
原文标题 : 光伏组件负温度系数的形成机理
