餘弦損失

定義

由於太陽光入射方向與鏡面採光口法線方向不平行引起的接收能量減少。

在太陽能發電方面的概念上，電壓與電流之間的相位差(Φ)的餘弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的向量和，餘弦損失是指電能產生過程中電能本身的損耗值，而餘弦效應是由機械能（熱能）經磁場轉變為電能過程中損耗程度，這個程度應當是越小越好。

餘弦效率是太陽入射角的餘弦值，太陽入射角越小，反射到定日鏡上的有效面積就越大，餘弦效率也就越高。反之，太陽入射角越大，反射到定日鏡上的有效面積就越小，餘弦效率也就越低。餘弦效率直接影響整個系統的發電效率，因此，確定較高餘弦效率的定日鏡分布區域對於定日鏡場的設計和布置非常重要。

如上圖所示，大氣質量的定義是：

其中θ是天頂角（入射光線與當地天頂方向的夾角），太陽光在一天中的任意時刻的垂直輻照均可以通過大氣質量描述，從各地測試數據擬合出計算公式為：

其中1.353kW/m²是太陽常數，0.7是指大概有70%的太陽光能力從太空中傳入地球表面，0.678是擬合經驗值。

從以上公式不難計算出來，

當平板電池斜對太陽（θ=30度）時，DI=0.9131kW/m²，餘弦損失3.5%，

當平板電池斜對太陽（θ=60度）時，DI=0.7647kW/m²，餘弦損失19.3%，

當平板電池斜對太陽（θ=80度）時，DI=0.4204kW/m²，餘弦損失55.6%，

由此可見，對於平板固定式光伏發電系統，一天當中的積分餘弦損失是相當可觀的。