太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。它可以将太阳的辐射能转换为电能，所或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作；另外，太阳电池作为系统的光控元件，根据太阳能电池两端电压的大小，即可检测出户外的光亮程度，也就是根据太阳能电池电压的大小来判断天黑和天亮等。

目前太阳电池主要是硅晶电池，未来还包括薄膜太阳电池。晶硅电池一个标准组件包括36片单体，一个太阳能电池组件大约能产生17V的电压。当应用系统需要更高的电压和电流组件时，可把多个组件组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。


一、太阳电池组件输出的计算方法

太阳电池组件的输出是指在标准状态下的情况，但实际使用中，日照等环境条件是不可能和标准状态完全相同的。那么，如何利用太阳电池组件额定输出和气象数据来估算实际情况下的太阳电池组件的日输出呢？通常使用峰值小时数的方法估算太阳电池组件的输出。

可以将实际的倾斜面上的太阳辐射转换成等同的标准太阳辐射，1千瓦每平方米（1000W/㎡）就是用来标定太阳电池组件工具的标准辐射量的。假如，某地方平均辐射为6千瓦时每平方米（6.0kW.h/㎡）就俩都等同于太阳电池组件在标准辐射下辐照6小时（6h)。

例如：某个地区倾斜角为40°的斜面上按月平均每天的辐射量为6千瓦时每平方米（6.0kW.h/㎡)，可将其写成6.0h×1000W/㎡。对于一个太阳电池组件，Imp（最佳工作电流）为5A，那么每天发电的安时数为6×5A=30A.h/天。


上述是使用峰值小时计算方法，此方法存在一定的偏差，原因如下。

1.太阳电池组件输出的温度效应在该方法中被忽略。温度效应对于由较少的电池片串联的太阳电池组件输出的影响就比对于由较多的电池片串联的太阳电池组件的输出影响要大。

对于36片串联的太阳电池组件比较准确，但对于33片串联的太阳电池组件则较差，特别是在高温环境下。对于所有的太阳电池组件，在寒冷气候的预计会更加准确。

2.在峰值小时发中，利用气象数据中测量的总的太阳辐射，实际上，在每天的清晨和黄昏，有一段时间因为辐射很低，太阳电池组件生产的电压太小而无法供给负载使用或者给蓄电池充电。这就导致估算偏大。不过，一般情况下，以上误差不影响正常使用。

以上给出的只是容量的基本估算方法，在实际情况中还有很多性能参数会对容量（容量的设计）产生很大的影响。在进行光伏系统设计时，可以通过专业软件来辅助设计，如果使用得当，能大大减少计算量、节约时间、提高效率和准确度。


二、独立光伏系统的工作电压

对独立光伏系统的工作电压的选择决定于负载所需的电压和电流。如果系统电压设置成为与最大负载电压相等，则这些负载可直接接到系统的输出端。然而，对于限制电流为10A的系统的任何部分，在任何电源电路中电流应在20A以下，以保证使用安全。

使电流低于推荐值就可使用标准的、普通的电气设备和导线。当负载需要交流电源时，直流系统电压应根据逆变器的特性而定。一些基本规则如下。

1.直流负载电压通常是12V或12V的倍数，如24V、36V、48V等，对直流系统，系统电压应为最大负载所需的电压。大多数直流光伏系统在12V下小于1千瓦（1kW)。

2.如果负载需要不同的直流电压，选择具有最大电流的电压作为系统电压，对于负载所需电压与系统电压不一致时可用直流到直流转换器来提供所需的电压。

3.独立光伏系统的绝大多数交流负载在120V下工作。

原标题：光伏电池组件的容量设计