这个话题，缘起昨天大家在DD茶馆讨论广州的极端天气。
当大家都在担心冰雹连鸡都能砸死的时候，某新能源投资人在担心不一样的事情：
“屋顶光伏不得被砸烂了”
这投资人的职业素养，炒股绝对够敏感，随后又人有说了句：
“好事，砸坏了需要置换一波，成功去库存。”
好的。
至此我已经不知道他们是不是在开玩笑了，接下来是干货时间了，让我们来好好学术一番。
下冰雹会把光伏板砸坏吗？
01.下冰雹确实有可能对光伏板造成损害
冰雹对光伏模块的影响主要体现在以下几个方面：
  1. 物理损伤：冰雹的冲击会导致光伏模块表面的玻璃破裂或破碎，从而影响太阳光的入射和光伏电池的发电效率2。此外，冰雹还可能在光伏模块的结构中产生微裂纹，进一步降低发电功率16。
  2. 性能下降：冰雹造成的物理损伤不仅直接影响光伏板的外观，还会导致光伏模块的发电效率下降。例如，当光伏模块的前玻璃表面出现裂纹时，会减少太阳光的入射量，进而降低发电效率2。研究还表明，冰雹冲击会导致光伏模块发电功率损失2.33%到4.83%1。
  3. 安全性和可靠性问题：由于冰雹可能导致光伏模块受损，因此提高光伏系统的安全性和可靠性变得尤为重要。制造商通常会保证光伏系统能够抵抗一定大小的冰雹冲击，例如高达25毫米的冰雹12。然而，这并不意味着所有光伏系统都能完全免受冰雹损害。
  4. 检测和评估：为了评估冰雹对光伏模块的影响，可以采用红外热成像技术来检查受冰雹影响后的光伏模块状态，并确定哪些模块可以继续使用13。这种方法可以帮助快速识别出因冰雹冲击而损坏的光伏模块，从而采取相应的修复或更换措施

02.具体哪些光伏模块设计和材料能有效提高抗冰雹能力？

为了有效提高光伏模块的抗冰雹能力，可以从以下几个方面进行考虑和设计改进：
  1. 采用复合材料层合板：根据35和37的研究，复合材料层合板在抗冰雹冲击性能方面表现出色。特别是正交铺层层合板具有较强的抵抗分层能力，而准各向同性铺层层合板则具有较强的抵抗变形能力。这表明通过选择合适的铺层方式和材料，可以显著提高光伏模块的抗冰雹能力。
  2. 模块化设计：根据31的研究，模块化设计的太阳能板在遭受损坏时，能够更容易地更换受损部分，而不是整个面板都需要更换。这种设计不仅提高了维修的便利性，也间接提高了光伏模块的耐用性和抗损害能力。
  3. 考虑光伏模块的结构可靠性：根据29的研究，通过对光伏模块进行强制性的抗冰雹测试（如IEC 61215和IEC 61646标准），可以确保其在极端气候条件下的结构可靠性。这意味着在设计光伏模块时，应充分考虑其在面对冰雹等自然冲击时的稳定性和耐久性。
  4. 优化光伏模块的布局和方向：根据34的研究，在雪覆盖条件下，光伏模块的布局和方向对其性能有显著影响。虽然这项研究是在雪覆盖条件下进行的，但同样的原理也可以应用于冰雹冲击的情况。通过优化光伏模块的布局和方向，可以在一定程度上减少冰雹对光伏模块造成的损害。
  5. 增强光伏模块的防护措施：虽然没有直接的证据指出具体的防护措施，但从35和37的研究中可以推断，通过采用更坚固的材料和结构设计，以及可能的表面涂层或覆盖物，可以进一步提高光伏模块的抗冰雹能力。
通过采用复合材料层合板、实施模块化设计、确保结构可靠性、优化布局和方向以及增强防护措施，可以有效提高光伏模块的抗冰雹能力。这些措施不仅可以提高光伏模块的生存能力，也有助于降低维护成本和延长使用寿命。

03.如何通过模拟研究优化太阳能电池的结构以提高其抗冰雹性能？

为了通过模拟研究优化太阳能电池的结构以提高其抗冰雹性能，我们可以采取以下步骤：
  1. 建立数学模型：首先，需要建立一个精确的太阳能电池数学模型。这个模型应该能够模拟太阳能电池在不同环境条件下的性能，包括辐照强度、温度等42。可以参考已有的硅太阳电池工程用数学模型，该模型基于电子学理论，使用标准测试条件下的参数，并引入系数来考虑环境影响42。
  2. 模拟冰雹冲击：利用改进的硅太阳能电池非线性工程简化数学模型，模拟冰雹对太阳能电池的冲击效果。这一步骤可以通过Matlab/Simulink工具进行，该工具能够提供强大的仿真分析能力44。通过模拟不同大小和速度的冰雹对太阳能电池的影响，可以评估其抗冰雹性能。
  3. 优化设计参数：根据模拟结果，调整太阳能电池的设计参数，如材料类型、厚度、表面纹理等，以提高其抗冰雹性能。这一步骤需要综合考虑太阳能电池的能效和抗损伤能力。可以参考《Meteorological-Data-Based Modeling for PV Performance Optimization》中提出的优化模型，该模型通过整合总辐照量模型与PV温度模型，找到了最佳的全年安装参数40。
  4. 进行实地测试验证：在实验室环境中完成初步的模拟研究后，应进行实地测试以验证优化后的太阳能电池结构的实际效果。可以参考《Study of Solar Radiation in View of Photovoltaic Systems Optimization》中提到的方法，通过天文计算和大气建模来补充气象数据，以更准确地模拟实际环境中的太阳能电池性能43。
  5. 持续迭代优化：根据实地测试的结果，继续调整和优化太阳能电池的设计参数。这一过程可能需要多次迭代，以确保太阳能电池在各种环境条件下都能保持高性能。
通过上述步骤，可以有效地通过模拟研究优化太阳能电池的结构，以提高其抗冰雹性能。这不仅需要精确的数学模型和先进的仿真工具，还需要综合考虑太阳能电池的能效和抗损伤能力，以及实际环境条件的影响。
——参考文献太长，只截取部分
顺便，输出个脑图给大家：

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所以，下冰雹对光伏行业是利好还是利空？期待今天二级市场的小作文了
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