光伏组件的传热模型
光伏组件吸收太阳辐射，一部分通过光电转换输出功率进行发电，另一方面光电转换过程中由于自身电阻的消耗所产生的焦耳热量，以及无法通过光电转换而存在组件内部的辐射转化为热量，使得组件的工作温度升高。组件正面、背面与所处的周围环境一般是大气，组件和大气由于温差不同，自然会引起热量的传递，最终达到平衡。
组件向大气传递的热量高低使用传热系数U表示，是一个物理量，U的单位是W/（m2*K，此处K可以用℃代替），即1平方米面积上，与环境交换热量后，温差1度（K，℃）时所传递的热量（单位：W）。
传热系数U与组件的安装方式、周围的环境特性、风速等相关，U越大，表示传热速度越快，对于光伏组件而言，散热越好，温度越低。
式1是参考了PVsyst传热模型使用的公式，若在两侧分别乘以组件面积S，则可得（2）。
左侧代表每平方米的入射光强度（W/m2）乘以组件面积，如1000W/m2的入射光照射在2382*1134尺寸的组件上，正面所接收的入射光功率为2701.2W，吸收系数（默认是90%，10%反射回大气）。
那么实际组件吸收的为2431.07W。用于光电转换输出的功率为2431.07W*组件效率，例如24%，那么组件输出功率为583.45W。剩余的变为热量即1847.62W。对于公式右侧，如果U系数为29，那么可得到组件与周围环境的温差δT=23.58（℃）
不同转换效率组件的理论温度
假设A组件功率600W，尺寸2382*1134mm，另一款B组件尺寸相同，功率630W。入射光强1000W/m2时，可按上述逻辑推算出B产品较A产品的理论运行温度低了0.35℃。即B产品同尺寸高效率，由于光电转换效率高，产生的热量减少。
同理，若B产品同尺寸下的组件效率不断提升，其运行的温度也会降低更多，例如功率提升60W，那么理论运行温度则下降0.69℃。如下图所示。
由于组件是负的功率温度系数，温度越高，发电损失越高。在相同的功率温度系数下，B产品的温升发电损失率较A产品会更小。
按此逻辑也可以推算出，矩形片尺寸组件与210方片组件的温差，例如前者功率640W，210大组件功率700W，后者组件理论运行温度会升高0.37℃。
基于实测数据优化传热系数
对于具备实证测试条件的单位或第三方机构，将不同的组件安装在户外，通过监测风速、环境温度、倾斜面辐照强度等，依据U=UC+UV*V及结合式1，可拟合出UC及UV值。也可以将风速按平均处理，得到新的UC值，此时UV=0，用于PV模拟仿真。
不同的组件，若温差不同，可以根据实际监测值进行优化，例如通过监测组件背面电池片处的温度，B组件较A组件低1℃左右，如果A组件UC值为29，那么B组件UC值可使用30。如下图所示。
过去我们在模拟仿真时，一般习惯使用软件推荐的默认值（UC=29）模拟。如果基于实测数据优化传热系数，从而可对产品的温差进行精确量化，利于产品有更好的模拟表现。
上述基于传热学中的传热原理及PVsyst相关公式，简述了组件温度差异相关的理论，以及探讨结合实际户外测试，灵活运用公式以量化传热系数，用于后续的发电仿真，从而较准确地评估不同光伏产品的温度差异，相关推演和数据供同仁参考。