額定功率與標準測試條件（STC）
光伏（PV）模組的 性能 一般是在 標準測試條件 (STC） 下測量的，符合 IEC 60904-1 標準：
- 太陽輻射 1000 W/m²（最佳太陽照射條件）
- 模組溫度 25°C
- 標準光譜（IEC 60904-3）
雙面（Bifacial）光伏模組，可同時吸收來自前後兩側的光線，並透過 地面反射（Albedo） 進一步提高發電量。PVGIS.COM 目前尚未對這類模組進行專門建模，但可使用 BNPI（Bifacial
Nameplate Irradiance） 方法來估算
P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0,135)，其中 φ 為雙面光伏係數。
雙面光伏模組的限制
- 不适合建筑物集成装置，其中模块的后部被阻塞。
- 可变性能取决于方向（例如，西南轴的朝东面孔）。
估算光伏模組的實際輸出功率
光伏模組的 實際運行條件 與 STC 標準條件 不同，因此 輸出功率 也會有所變化。PVGIS.COM 進行一系列調整，以提升計算準確度。
1。反射與光照入射角度
當光線照射到 PV 模組時，部分光線 被反射 而未被轉換成電能。光線的入射角越大，反射損失越高。
對發電量的影響：平均 2-4% 的功率損失，但 使用太陽追蹤系統時損失較低。
2。太陽光譜對 PV 效率的影響
光伏模組對特定 波長範圍的光線 具有不同的靈敏度，這與 PV 技術 有關：
- 晶體矽（c-Si） → 對 可見光與紅外光 具有較高的吸收能力
- CdTe、CIGS、a-Si → 具有不同的光譜靈敏度，紅外線吸收能力較低
影響光譜變化的因素
- 晨曦與黃昏的光線 含有較高比例的 紅光。
- 陰天時，藍光比例增加。
- 光譜變化會直接影響 PV 發電量。 PVGIS.COM 透過衛星數據 來修正這些變化，以提升計算精度
太陽輻射與溫度對 PV 輸出功率的影響
溫度與發電效率 PV 模組的效率 隨著 溫度升高而降低，這一影響與 PV 技術類型 有關：
• 當輻射量較高（>1000 W/m²），模組溫度上升 → 發電效率下降
• 當輻射量較低（<400 W/m²），發電效率取決於 光伏電池技術
PVGIS.COM 的模擬模型
PVGIS.COM 根據 輻射量 (G) 與模組溫度 (Tm)，使用 數學模型（Huld et al., 2011） 來調整 PV 功率輸出：
P = (G/1000) * A * eff(G, Tm)
光伏模組的溫度建模
- 影響模組溫度 (Tm) 的因素：
- 環境空氣溫度 (Ta)
- 太陽輻射強度 (G)
- 通風冷卻效果 (W) – 風力可以降低模組溫度
-
PVGIS 溫度模型（Faiman, 2008）：
Tm = Ta + G / (U0 + U1W)
U0 和 U1 係數會根據安裝類型而變化：
| PV 技術 | 安裝類型 | U0（W/°C-m²） | U1（WS/°C-M³） |
|---|---|---|---|
| c-Si | 獨立式 | 26.9 | 26.9 |
| c-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CIGS | 獨立式 | 22.64 | 22.64 |
| CIGS | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CDTE | 獨立式 | 23.37 | 23.37 |
| CDTE | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
系統損耗與 PV 模組的老化效應
老化導致的效能下降
根據 Jordan & Kurtz (2013) 研究，PV 模組的功率輸出 每年平均下降 0.5%。經過 20 年，其輸出功率將降低至 原始容量的 90%。
PVGIS.COM 建議在第一年設置系統損耗為 3%，其後每年增加 0.5% 的損耗。
其他未考虑的因素 PVGIS
某些影响影响PV生产，但不包括 PVGIS：
- 面板上的雪： 大幅度降低了生产。取决于降雪的频率和持续时间。
- 灰尘和污垢的积累： 降低光伏电源，具体取决于清洁和降水。
- 部分阴影： 如果模块被阴影，则具有很大的影响。在PV安装过程中必须管理此效果。
結論
透過 先進的 PV 模型 和 衛星數據，PVGIS.COM 提供 準確的 PV 模組輸出功率計算，同時考慮 環境與技術因素，以 優化太陽能發電。
為什麼選擇 PVGIS.COM？
精確的太陽輻射與 PV 模組溫度建模
基於氣候與光譜數據的修正
可靠的系統損耗與模組老化估算
針對不同地理位置的太陽能發電最佳化