极端低温天气如何影响光伏组件性能？

1月23日08时至25日20时，寒潮已开始影响我国，多地气温明显下降，并伴有4～6级北风，天寒地冻。我国最北边的漠河、根河气温已经跌到-35℃左右，呼伦贝尔已降至-47.5℃，堪称名副其实的“冰窖”，哈尔滨室外温度已经降到零下30多摄氏度。宁夏、青海、甘肃、新疆地区温度普遍在-30℃甚至更低，华北平原最低气温为-13～-20℃、黄淮将降至-9～-18℃、长江中下游地区将降至-8～-14℃、华南中北部将降至0～-4℃。北京1月23日早晨将降至-16℃到-17℃，是近30年来1月份的最低气温(-17℃)。如此低温下，光伏人或许已经提前放假，但户外的光伏组件，该如何度过?

图1：2016年1月22-24日全国低温排行榜

图2：2016年1月22-24全国低温分布区域：深蓝<-50C，蓝<-40C，浅蓝<-30C

1.低温对光伏组件的影响

行业普遍关心的是高温会影响光伏组件的发电输出，但低温对光伏组件有何影响，业内人员可能知道得不多。光伏组件的材料中，像玻璃、铝边框、电池片等无机材料，一般来讲对温度的依赖性较小，最怕的或许是低温冰雹对玻璃的撞击;组件材料中的封装材料、背板、接线盒等有机材料，往往是最怕极高或极低的温度的。有机材料对低温的依赖性，需要从其基本特性-脆化温度和玻璃化转变温度说起。

2.什么是脆化温度？

塑料的耐寒性用脆化温度表示，所有塑料都会随着温度降低变得愈来愈硬而脆，这是由于聚合物分子链的活动性变得愈来愈小之故，脆化温度是指塑料在冲击载荷作用下变为脆性破坏的温度，一般是把在规定冲击条件下有50%试样产生脆性破坏的温度确定为脆化温度，用符号Tb表示。脆化温度是塑料材料能够正常使用的温度下限，低于脆化温度，塑料失去了柔韧性，性脆易折，无法正常使用。一般来说，VA含量在28%左右的EVA脆化温度为-70℃。

3.什么是玻璃化转变温度？

对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发生“冻结”与“自由”的转变。发生玻璃化转变的温度称为玻璃化温度，以Tg表示，是高聚物的特征温度。它是非晶态热塑性塑料使用温度的上限，是橡胶使用温度的下限。

玻璃化转变对聚合物性能尤其是力学性能变化很大，非晶聚合物的模量可产生3～4个数量级的变化。一般来说，VA含量在28%左右的EVA，低于-24℃开始出现玻璃化转变，通常认为EVA的玻璃化转变温度为-34℃。