分析方法

PVsyst和PlantPredict等视因子程序通过一小组校正因子来表示双面系统的背面照射。 SunSolve Yield通过运行一次基准模拟以及若干修改后的模拟，直接从系统的完整光线追踪模型中提取这些因子，每次修改都隔离出单个光学或电气效应。在每个时间步比较这些模拟的结果，然后在全年范围内进行能量加权，即可得到分析结果选项卡上报告的年平均因子。

可提取的因子在Analysis选项卡上配置。

受控模拟

每次修改后的模拟都从基准场景开始，并改变其中一个或多个方面。Analysis选项卡上的因子选择决定运行哪些模拟；多个因子共享的模拟只运行一次。

模拟 ID

模拟

修改

用于

1, 基准, 完全按配置的系统。, 实际系统；因子旨在近似的参考。也是失配因子 f_M 和 f_MR 的来源。

2, 省略背面, 组件的背面收集被阻挡。, 双面增益 g_B 的仅正面参考；也是正面失配 f_MF 的来源。

3, 透明结构, 安装结构变为光学透明。, f_S 的参考（无结构遮挡）；也是透射 f_T 的有间距情况。

4, 无组件间距, 移除组件之间的垂直间隙，并用吸收体阻挡水平间隙（在透明结构之外）。, f_T 的参考（无组件间透射）；有效反照率 f_A 的配置反照率情况。

5, 反照率0.3, 地面反射率固定为0.3且无波长依赖性（无组件间距）。, f_A 在0.3地面反射率下的校准参考。

6, 反照率0.2, 地面反射率固定为0.2且无波长依赖性（无组件间距）。, f_A 在0.2地面反射率下的校准参考。

—, AM1.5g, 入射到系统的光谱（直射和散射）被替换为AM1.5g参考光谱。, 光谱校正 f_λ 的参考光谱。

这些因子通过在各模拟之间比较背面电流 I_R、正面电流 I_F 和组件直流功率 P 来计算。I_R 和 I_F 是背面和正面的光生电流（由吸收的光产生的电流），而非短路电流或工作电流。每个电流在电池层级评估并在组件的各电池间求平均；当单元系统包含多个组件时，再在各组件间求平均。与其他量一样，无论所选的求解类型如何，都使用相同的电流。

在下面的方程中，下标通过上表所示的编号标识模拟：1 = 基准，2 = 省略背面，3 = 透明结构，4 = 无组件间距，5 = 反照率0.3，6 = 反照率0.2。因此 I_R1 和 I_F1 是基准背面和正面电流，I_R3 是透明结构下的背面电流，而 I_R4、I_R5 和 I_R6 分别是无组件间距下配置反照率、0.3和0.2反照率时的背面电流。功率项 P₁ 和 P₂ 是基准和省略背面模拟的组件直流功率；P_noM1 和 P_noM2 是每个电池独立求解（即无非均匀辐照产生的电气失配）时的对应功率。

因子方程

透射因子

由有无组件间横向间距时的背面电流推导得出。这也考虑了3D场景中可用总地面面积的变化。

f_{T} = \frac{I_{R 3} - I_{R 4}}{I_{R 4}}

SunSolve的自动分析仅从组件之间穿过的光确定 f_T。在PVsyst中，f_T 还包括穿过组件本身的光。对于半透明组件，可以纳入穿透组件的透射，但这需要使用自定义复杂组件的手动流程，在该组件中阻挡穿透面板的透射。

背面遮挡因子

由实际结构与透明结构配置之间的背面电流变化推导得出。它表示安装结构在背面造成的遮挡和反射。

f_{S} = \frac{I_{R 3} - I_{R 1}}{I_{R 3}}

有效反照率因子

通过比较两个已知反射率（0.3和0.2）的模拟来求得有效宽带反照率。

f_{A} = 0.2 + (I_{R 4} - I_{R 6}) \times \frac{0.3 - 0.2}{I_{R 5} - I_{R 6}}

f_A 是能够重现系统波长相关反照率所得响应的等效波长无关反照率。如果使用无波长依赖性的反照率，则可跳过此计算（及其所需的模拟），因为它对最终结果没有影响。

电气失配因子

当电池接收到不等的辐照时会产生失配。总失配因子 f_M 比较有无失配时的基准功率，正面失配因子 f_MF 对省略背面（仅正面）模拟执行同样的比较：

f_{M} = \frac{P_{n o M 1} - P_{1}}{P_{n o M 1}}

f_{M F} = \frac{P_{n o M 2} - P_{2}}{P_{n o M 2}}

背面失配因子将这些与正面对背面电流之比相结合：

f_{M R} = (f_{M} - f_{M F}) \times (1 + \frac{I_{F 1}}{I_{R 1}})

这是自动分析所针对的PVsyst 7.4.6及更高版本所要求的形式。PVsyst的早期版本使用一种还乘以双面性因子 f_B 的变体。

这些失配值是因子，而非直接损失。背面失配因子可能为负；负值表示背面辐照的非均匀性抵消了正面辐照的非均匀性。在整体功率非常低、随机噪声主导结果的时刻，它也可能为负。

有关电气失配来源以及SunSolve中考虑了哪些来源的进一步讨论，请参阅电气失配来源

评估指标

双面增益

双面增益 g_B 是背面照射带来的组件直流功率相对增加，通过比较基准模拟与省略背面模拟得出：

g_{B} = \frac{P_{1} - P_{2}}{P_{2}}

此处 P 是包含电池失配的组件层级直流功率输出（与失配因子所用的量相同）；当单元系统包含多个组件时，它是所有组件的总和。在取比值之前先对每个时间步的功率求和，从而得到能量加权的年值，并且无论所选的求解类型如何，都使用相同的量。

光谱校正

光谱校正 f_λ 量化了使用现场光谱而非AM1.5g参考光谱时结果的差异。它可以根据组件短路电流或组件最大功率来评估，具体取决于Analysis选项卡上的选择：

f_{λ} = \frac{I_{s c, 1}}{I_{s c, 1, AM1.5g}} 或 f_{λ} = \frac{P_{1}}{P_{1, AM1.5g}}

两个量都在组件层级取值：

在短路电流模式下，I_sc 是组件短路电流。
在组件最大功率模式下，P 是最大功率点处的组件直流功率，考虑电池失配以及叠层器件中子电路之间的失配。

如果单元系统包含多个组件，则 f_λ 由所有组件的 I_sc 或 P 之和计算得出。求和给出的结果与求平均相同，因为组件数量在比值中被抵消。

f_λ 在两个层级上评估。在每个时间步，它是基准与AM1.5g模拟之间所选量的瞬时比值；这些逐时间步的值被写入下载的CSV文件，并且是用于最佳拟合计算的值。分析结果选项卡上报告的单一年度数值，是通过在取比值之前对两个模拟在所有时间步上的所选量求和得到的，从而给出能量加权平均值。

在两种模式下，无论所选的求解类型如何，都使用相同的量（即，它从不使用组串或逆变器的输出，也不考虑逆变器效应，如限幅）。

在AM1.5g模拟中，入射到系统的光谱（其直射和散射两个分量）都设置为AM1.5g参考光谱。实际入射到面板的光谱仍可能与AM1.5g不同，因为地面和结构的波长相关反射率会改变场景内的光谱。

光谱模型系数

视因子程序通常不接受 f_λ 的完整时间序列；相反，它们从一小组描述 f_λ 如何随大气条件变化的系数中重现光谱行为。为使其光谱结果可用于这些工具，SunSolve将逐时间步的 f_λ 值拟合到两个成熟的经验模型，并在分析结果选项卡上报告拟合系数。

两个拟合都使用相同的源数据：逐时间步的光谱校正 f_λ（上述基准对AM1.5g的瞬时比值），与该时间步记录的大气条件配对。只有产电时间步才有贡献；基准或AM1.5g输出为零的间隔（例如夜间）不携带光谱信息，因此被排除。然后，通过普通最小二乘法独立拟合每个模型，使建模的 f_λ 与模拟的 f_λ 之间的平方差之和在所有有贡献的时间步上最小化。

Sandia模型

Sandia模型 [King2004] 将光谱校正表示为绝对（气压校正）大气质量 AM 的四阶多项式：

f_{λ} = a_{0} + a_{1} A M + a_{2} A M^{2} + a_{3} A M^{3} + a_{4} A M^{4}

五个系数 a₀ … a₄ 通过 f_λ 对大气质量的标准多项式最小二乘拟合求得。至少需要十个有贡献的时间步才能报告拟合结果；点数较少时不返回系数。

First Solar模型

First Solar模型 [LeePanchula2016] 将光谱校正描述为绝对大气质量 AM 和可降水量 W（以cm为单位）两者的函数：

f_{λ} = b_{0} + b_{1} A M + b_{2} W + b_{3} \sqrt{A M} + b_{4} \sqrt{W} + b_{5} \frac{A M}{\sqrt{W}}

由于它取决于两个变量，因此这是多元最小二乘拟合，而非单变量曲线拟合。六个系数 b₀ … b₅ 通过为六个基项建立正规方程并求解所得线性方程组来获得。该拟合要求天气数据中存在可降水量，并且其在各时间步之间有变化；恒定或缺失的可降水量序列不携带足够的信息来约束与水相关的项，因此不返回系数。

报告的系数可直接输入到实现这些模型的其他工具中，从而使所得的光谱校正与SunSolve导出的值更为吻合。

双面性因子

双面性因子 f_B 是一个无量纲参数，表征双面PV组件背面相对于正面的相对电气性能。它是组件的属性，而非分析的结果。

能量加权

这些因子在每个模拟时间步计算。然后将逐时间步的结果按能量加权求平均，得到日值和年值，使产电较高的时段对报告数值的贡献更大。这产生分析结果选项卡上显示的能量加权年平均值，适合直接输入到PVsyst或PlantPredict中。

有关每个方程的完整推导和讨论，请参阅用SunSolve确定PVsyst双面输入中链接的白皮书。