太阳能电池板串、并联输出功率特性与应用

用实验方法研究了太阳能电池板串联、并联后的输出功率随负载电阻变化的规律。利用太阳能电池板并联后,对小负载的输出功率增大的特性,使小灯泡亮起来,可作为演示实验开出;应用太阳能电池板并联特性以及光照强度对太阳能电池特性的影响,可研究线性电阻、非线性电阻的伏安特性;这些应用既能达到节能的目的,又可以培养学生分析、解决问题的能力,把实验结论与实际应用有机地结合,为更好地利用太阳能提供参考和借鉴。     

DJL—DE-11型太阳能电池电学性能研究

介绍了基于DJL—DE-11的太阳能电池I-V特性测试系统的工作原理,硬件设备。对硅型太阳能电池的输出特性进行了测量与分析,测量在无光照时、有光照时硅型太阳能电池的伏安特性、开路电压、短路电流、填充因子、相对光强。利用matlab软件数据模拟。进行数据拟合,得出了太阳能电池短路电流Isc、开路电压U。与相对光强J／J0之间的近似函数关系。     

太阳能硅电池表面特性的激光散斑研究

利用激光散斑的方法研究了太阳能硅电池表面的光吸收特性。通过解析被测试物体表面的散斑信息,利用激光散斑对比度和散斑图信息小波熵的方法,对太阳能硅电池的表面形貌进行了研究,讨论了硅电池表面形貌与太阳能电池光转换效率间的关系。结合原子力显微镜和分光光度计的对比测试,研究结果表明:散斑图对比度值和信息小波熵值越大,太阳能硅电池的光转换效率越高。     

温度对太阳能电池特性的影响

对硅太阳能电池温度特性进行实验研究。在无光照条件下,太阳能电池可看做成一个PN结,正向电流在确定外加电压下是随着温度升高而增大的。用高压氙灯模拟太阳光,测得太阳能下电池不同温度的光照特性。温度升高使得太阳能电池短路电流Isc小幅升高,开路电压Voc降低明显,填充因子下降,光电转换效率明显下降。     

一种改进的硅太阳能电池非线性工程数学模型

针对现有硅太阳能电池工程数学模型精度不高的缺点,基于硅太阳能电池的理论数学模型,提出一种改进的硅太阳能电池非线性工程简化数学模型.忽略一些次要因素的影响,仅仅利用硅太阳能电池生产厂商提供的、标准测试条件下的4个电气参数,即短路电流Isc-ref、开路电压Uoc-ref、最大功率点电流Im-ref和最大功率点电压Um-ref.更重要的是,该模型首次考虑在任意光强和温度下的串联电阻参数的影响,以提高精度.进行了太阳能电池输出电气特性试验,并与基于简化模型的仿真对比.结果表明,该模型的误差一般都在6%以内,满足工程应用的精度要求.     

硅纳米线杂化太阳能电池技术探讨

硅纳米线杂化太阳能电池由于具有光吸收范围广、载流子分离和收集能力相对较高、纳米结构可以有效增强光吸收、对无机材料的质量要求不高从而降低电池的成本等优点,成为太阳能电池的研究热点之一。该文回顾了硅纳米线杂化太阳能电池的技术起源,介绍了器件基本结构和工作原理,分析了由硅纳米线阵列和PEDOT:PSS制成的杂化太阳能电池的制备方法,并着重分析了硅纳米线的制备方法,最后探讨了杂化太阳能电池研究实践中面临的问题及目前主要的研究方向。     

基于MC9S12的智能型太阳能跟踪控制系统

太阳能电池板的发电量与照在其表面的光照强度和太阳能电池的光电转换效率成正比,而太阳能电池板的转换效率即使是提高0.1个百分点都是很有难度的,因此,要提高太阳能电池板的发电量,可以通过提高照射在太阳能电池板上的光照强度,当接受太阳光直射时,能够得到最大光照强度。介绍了一种智能型太阳能跟踪控制系统,能够实时跟踪太阳,使太阳能电池板总是受太阳能光直射,提高发电量至少在30%以上,该系统对提高光伏发电的太阳能利用率具有重要意义和应用价值。     

Nano-SiC薄膜在太阳能电池窗口表面的应用

由于环境的污染使空气中有泥土,太阳能电池在户外使用一段时间后,其窗口表面就会附着一些灰尘颗粒影响其进光量,进而影响太阳能电池的光电转换效率。采用溶胶凝胶法制备并通过热烧结过程,将Nano-SiC透明薄膜制备在太阳能电池窗口表面。通过实验测试了表面制备不同厚度的Nano-SiC薄膜对太阳能电池I-V特性的影响。实验结果表明Nano-SiC薄膜具有很好的光子透过性和自洁能力,能够提高太阳能电池的光电转换效率。     

基于模型和实验研究单晶硅太阳能电池性能参数的温度效应

周围环境温度是太阳能电池进行能量高效转换最重要的影响因素.本文利用理论模型预测单晶硅太阳能电池各性能参数的温度效应,并通过实验测量单晶硅太阳能电池在不同工作温度下的J-V特性曲线,得出短路电流密度(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)和效率(η)等参数值.利用不同温度下各参数值的变化关系,找出温度波动对各参数的影响规律.研究发现,实验测量结果与理论计算值一致,短路电流密度随温度升高会出现微弱增加,但开路电压、填充因子和效率都随温度升高而降低,为太阳能电池的高效工作提供了有利的参考.     

纳米硅薄膜太阳能电池的制备及特性研究

主要讲述了单晶体硅电池、多晶体硅电池、微晶硅电池及薄膜硅电池的性质及特点,同时介绍了硅太阳能电池的发展历程;讲述了纳米硅薄膜太阳能电池的等离子体增强化学气相沉积制备及沉积理论;论证了H稀释浓度对硅纳米薄膜太阳电池性能的影响;阐述了沉积气压和衬底温度对薄膜性能的影响;最后讲述了透明导电薄膜在薄膜太阳能电池中的应用情况及光学性质。     

遮挡对硅太阳电池组件性能的影响研究

遮挡是造成太阳电池组件输出功率降低的原因之一,研究这一因素可以让人们正确认识遮挡造成的后果,避免不必要的损失。通过对单片电池进行不同比例的遮挡,分别测试了单晶硅、多晶硅两种太阳电池组件性能变化和对蓄电池充电的影响,并对两种太阳电池造成影响的差异进行对比。     

飞机飞行参数测量系统的自主供电系统研究

为完成飞机飞行参数实时测量系统供电,研究了一种由柔性太阳能薄膜、超薄锂电池和电压变化及充放电管理电路组成的自主供电系统,完成了系统性能测试。测试结果表明,光照充足时,自主供电系统可在296 min内将1 800 mAh无电状态超薄锂电池充电至满电,光照稍弱时则需要386 min;超薄锂电池单独给柔性复合传感测量模块供电时,可使模块满负载工作约625 min;太阳能薄膜+超薄锂电池组合式供电经两个晴天两个阴天测试后锂电池电压由4.15 V降至3.51 V,柔性复合传感测量模块满负载工作1 678 min,可见研究的自主供电系统满足飞行参数测量系统长时间稳定供电的需求。     

太阳能电池板角度控制系统的研究与设计

目前大多数的太阳能电池板都采用类似于太阳能热水器的"A"形方式,不利于太阳光的充分利用,限制了太阳能发电的推广应用.基于此本文提出一种基于MPC82G516单片机的简易太阳能电池板角度控制系统,通过调节电池板朝向角,使得太阳能电池板平面与太阳光线始终在一定误差内保持垂直.本设计装置能降低系统成本,提高平行阵列式太阳能电池板的发电效率,使太阳能发电技术进一步推广应用.     

改进型变步长光伏最大功率点快速跟踪

介绍硅太阳能电池Matlab/Simulink仿真模型,通过该模型得到太阳能电池模型的输出特性曲线和最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)曲线;其次介绍MPPT原理,对传统的扰动观察(perturbation andobservation,P&O)法进行研究,提出一种基于功率斜率曲线的判断标准.基于改进的变步扰动法,利用Matlab/Simulink工具,建立相应的电池控制模块,最后给出仿真曲线.该方法能够适应光强和温度的快速变化,快速跟踪最大功率点,比传统的扰动观察法更好地满足跟踪速度和跟踪稳定性的要求.     

硅太阳电池解析模型分析与参数修正

通过对硅太阳电池的数学模型的分析,文章给出了一种利用硅太阳电池的开路电压、短路电流以及最大输出功率点处的电压、电流确定模型参数的方法,并提出不同光强下硅太阳电池的模型参数修正方法;对硅太阳电池进行了仿真及实验测量;数据分析结果表明,该方法确定的模型在低倍光强下能够反映硅太阳电池的特性.     

储能型光伏系统电池容量优化配置及经济性分析

独立型光储微电网作为光伏应用的有效形式得到了广泛的使用,其中系统的经济性优劣主要依赖储能的类型和配置调控方案。基于此,根据独立光伏系统的建模思想,在给定负荷变化规律的前提下,以最大化利用光伏输出能量为目标,建立光伏能量最大化利用模型,将光伏发电单元和储能单元作为整体进行容量优化配置。通过算例分析,获得目前较为典型的5种储能电池和光伏容量的优化配置结果,在此基础上,为使系统经济性最优,进一步引入年均成本为目标并建立相应模型,得到了5种电池和混合储能电池的经济对比分析结果,最后对5种电池对应的放电时间、循环效率和寿命进行了敏感性分析。结果表明,在同等配置条件且满足项目指标的要求下,能量型铅酸电池和功率型铅酸电池组成的混合电池具有更好的经济性,其次为钠硫电池和铁锂电池,全钒液流电池成本最高。     

轻小型无人机锂电池在冲击载荷下机械/电化学耦合失效特性试验

为研究轻小型无人机锂电池在受到冲击载荷下的动响应特性及其可能产生的内短路、热失稳以及起火爆炸的规律,我们开展了轻小型无人机锂电池在落锤冲击下的测试试验,研究了不同落锤跌落能量下撞击载荷、响应模式、电压和温度变化,结合电池的机械响应及其电化学参数变化综合分析了轻小型无人机电池的安全性。研究结果表明：电池单体在受到不同能量落锤撞击后分为三种响应模式：低能量冲击模式、中能量冲击模式、高能量冲击模式;电池冲击载荷以及电池自身的电压变化与冲击能量的变化具有明显的相关性,电池电压和冲击载荷互为影响,具有强关联的耦合特性;电池电量与电池撞击过程中的压降规律、趋势和幅度等电化学性能之间并未有明显的耦合关系,但是对电池受撞击后的着火、爆炸等安全性后果具有重要影响。     

复合光伏阵列的优化匹配研究

为了提高光伏发电效率,降低独立光伏发电系统成本,将强光特性的单晶硅电池和弱光特性的非晶硅电池复合应用在发电系统中。通过对太阳电池的I-V特性分析,构建复合光伏阵列输出功率与辐照强度、温度之间的关系,通过辐射量、日照时数等气象参数对定容量的独立光伏发电系统进行了光伏复合组件的优化研究。