温度係数とは、ソーラーパネルの温度が変わったとき、出力や電圧・電流がどれくらい変化するかを示す数値です。仕様表では、Temperature Coefficient、Pmax温度係数、Voc温度係数、Isc温度係数などと書かれています。
一般的な結晶シリコン系のパネルでは、温度が上がると最大出力は下がります。そのため、Pmaxの温度係数は「-0.35%/℃」のように、マイナスの値で書かれるのがふつうです。
暑いほどよく発電する、わけではない
「日差しが強い夏は、よく発電するはず」と思われがちですが、実際は少し違います。日射が強いのは有利でも、パネル本体が熱くなりすぎると、出力は下がりやすくなるからです。
たとえば、Pmax温度係数が「-0.35%/℃」のパネルが50℃になったとします。基準の25℃から25℃上がっているので、出力低下の目安はこうなります。
25℃ × 0.35% = 8.75%
温度の影響だけで、定格出力より約8.75%低くなる可能性がある、ということです。
夏の入力Wと、寒い朝のエラー。温度係数が関わる2つの場面
ポータブル電源とつなぐとき、温度係数が関わるのは主に2つの場面です。
1つめは、夏に入力Wが伸びにくい理由を考えるとき。定格100Wのパネルでも、真夏の屋外ではパネル温度が上がり、80W台や90W前後に落ちることがあります。故障ではなく、温度上昇による自然な低下であることが多いでしょう。
2つめは、冬や寒い朝の開放電圧です。パネルは温度が下がると、開放電圧が高めに出ることがあります。直列接続で入力電圧の上限近くまで組んでいると、寒い時期だけエラーが出ることがあります。
温度係数は3種類。発電量ならPmax、直列ならVocを見る
ソーラーパネルの仕様表には、複数の温度係数が書かれていることがあります。
- 最大出力温度係数(Pmax)
- 開放電圧温度係数(Voc)
- 短絡電流温度係数(Isc)
発電量を見るときに大切なのは、最大出力温度係数(Pmax)です。絶対値が小さいほど、温度上昇による出力低下は小さくなります。
開放電圧温度係数(Voc)は、低温時の電圧上昇を考えるときの数値です。直列接続では、寒い時期に入力上限を超えないかを意識しておきます。
短絡電流温度係数(Isc)は、温度上昇で電流が少し増える方向に働くことがあります。ただ、出力全体では電圧低下の影響のほうが大きくなりがちです。
仕様表では「Temperature Coefficient」を探す
温度係数は、ソーラーパネルの仕様表や取扱説明書で確認します。表記は製品によって少しずつ違います。
- 温度係数
- Temperature Coefficient
- Pmax
- Voc
- Isc
- Power Temperature Coefficient
ポータブルソーラーパネルでは、温度係数が詳しく書かれていない製品もあります。記載があれば、定格出力や開放電圧とあわせて見ておくと、夏や冬の挙動を理解しやすくなります。
計算してみる:-0.4%/℃と-0.3%/℃で、60℃時の出力はどう違うか
定格100Wのパネルが、夏に60℃まで上がった場合を考えます。基準温度25℃からの上昇分は35℃です。
Pmax温度係数 -0.4%/℃:35℃ × 0.4% = 14% → 約86W Pmax温度係数 -0.3%/℃:35℃ × 0.3% = 10.5% → 約89.5W
1枚あたりの差は小さく見えるかもしれません。ただ、パネルの枚数が増えるほど、また高温の時間が長いほど、実際の充電量の差は広がっていきます。
温度係数が良くても、つなげるかどうかは別
温度係数は、パネルの発電傾向を知るための目安です。実際の発電量は温度だけで決まるわけではなく、日射量、角度、影、汚れ、風通し、ケーブル、ポータブル電源側の入力制限でも変わります。
また、温度係数が良いパネルでも、開放電圧や出力端子が接続先に合わなければ使えません。製品を選ぶときは、開放電圧、最大動作電圧、最大動作電流、出力端子、重量、サイズもあわせて確認してください。