提高太阳能电池板光电转化率的研究

文章论述了太阳能电池板的发电原理及如何应用其作为发电系统,提出了提高多晶硅太阳能电池板光能利用率的多种方法。本文重点讨论了如何使用追光系统来提高太阳能电池板光能利用率等方法。     

太阳能电池板转换效率测量

太阳能电池板的转换效率对太阳能的有效利用、评估和测量太阳能发电效率具有重要的意义。采用与太阳光光谱相近的卤钨灯作为光源,研制了基于单片机数字测量的太阳能效率测量平台,利用负载等效电路的电压与电流得到电池板的等效功率;同时使用光功率计获取光源中心不同距离处的光功率,采用积分计算出相应的等效功率,从而获取到太阳能电池板的等效转换效率。实验表明,该测量装置具有反应快,灵敏度高,结构简单的特点,可以满足对太阳能电池板转换效率测试需求。     

植物也成发电机

我们都知道,太阳能电池是利用阳光来发电,而植物也是用阳光来为自己的生长提供能量。目前,制约太阳能发电规模的重要因素是太阳能电池板成本太高。那么,有没有可能舍弃掉昂贵的电池板,而利用廉价的植物来作为太阳能发电的载体?英国剑桥大学的研究人员认为,的确可以用植物来发电,他们还发明了一些用植物发电的新奇产品。     

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。     

采用自跟踪太阳能供电的多功能信息采集车研制

设计了一种跟踪精度高、性能稳定的太阳能自跟踪发电系统,采用该系统研制了一台多功能信息采集小车。该小车有自动避障和遥控两种运行方式,并可对多种环境数据进行实时采集。在运行过程中,发电系统可根据太阳光照强度调整太阳能电池板角度,使太阳能电池板的使用效率大大提高。实验证明该发电系统供电正常,小车运行稳定,数据采集准确。     

太阳能光伏新风系统性能研究

将光伏电池板发电与建筑新风系统结合,提出了一种太阳能光伏新风系统,利用光伏发电的同时利用光热预热新风,建立了太阳能光伏新风系统实验平台,并对其冬季工况进行研究,结果表明:太阳能光伏新风系统的平均发电效率为12.7%,平均集热效率为24%,一次能源利用效率为57.3%;实现了对太阳能的光热、光电综合利用,不仅可以提高光伏电池板的发电效率,而且通过对光伏底板热量的回收利用对冬季室外新风加热;太阳能光伏新风系统能使建筑能耗大幅度降低,真正实现建筑节能,同时也达到了通风换气的目的,改善了室内空气品质,提高了房间舒适度.为建筑节能和光伏建筑一体化系统应用提供一种新方法.     

太阳能小屋的最优设计

研究了太阳能发电装置的电池组件选配问题,建立了双目标规划模型,并进行了求解.有效地设计出太阳能光伏电池板最优铺设方案,并给出了光伏电池逆转换器配置办法,提出了一种比较经济的太阳能小屋设计办法.     

基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置

针对现有便携式电源能量单一化的问题, 设计了一种基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置。以太阳能与人体产生的动能作为能量来源, 分别通过太阳能电池板与压电陶瓷对两种能量来源进行收集利用。通过光伏发电和压电发电技术设计的太阳衣和压电发电鞋能优势互补、提高发电效率。同时对太阳能发电装置和压电发电装置单独工作和共同工作两种情况进行数据测量和分析。实验结果表明, 该装置符合便携式电源装置的技术指标要求, 克服了传统的便携型电源装置因受外界环境干扰而不能持续供电的缺限, 从而提高了发电效率。     

太阳能可以这样玩

正太阳能。光是看一眼这三个字,都觉得浑身暖暖的,更别说去太阳能发电站采访了——和一排排黑色的太阳能电池板共同"享受"阳光的暴晒,那得多热!为此,大奇再次用当一个月外卖小哥的条件,从丁小小那里换来半瓶防晒霜,没想到……"冷死了啊啊啊啊啊!哪儿来的妖风?!我的'头'要被吹掉啦!"大奇在哪儿?这里是——中国科学院电工研究所延庆太阳能热发电实验电站,位于北京市延庆区。顾名思义,它是一个专门研究如何用太阳能发电的实验室。太阳能发电,听起来不稀奇,不过在身临其境后,大奇震惊了——太阳能还可以这样玩儿?     

太阳能水源空调系统设计与实现

针对夏季地下水温度较低,冬季太阳能热水器水温较高的特点,研制出太阳能水源空调系统。该系统在夏季时,由太阳能电池板发电,并利用制冷半导体对循环水制冷,进而调节室内温度;冬季时,则利用太阳能热水器的水温,加之太阳能发电,辅助加热循环水,可使室内保持较高温度。由于系统未使用任何化学物质,因此对环境不会产生任何污染。     

太阳能电池板跟踪的超前余量研究

太阳能是可再生能源，目前大部分对光伏的研究主要集中在固定角度，检测到太阳光线与太阳能电池板产生固定角度时，将调整太阳能电池板的位置使太阳光线与之垂直，针对太阳能电池板超前调整余量进行研究，对余量系数进行研究以达到最佳的接收效果并利用模糊推理的方法求解余量系数．     

太阳能电池充电转换模块

为了提高太阳能电池能量利用率,改善光伏发电系统的工作性能,提出了一种新型太阳能电池充电的电路拓扑方案。该方案在太阳能电池和蓄电池之间增加充电传导模块,采用动态电压调节方式实现蓄电池的常规充电和倍压充电,解决了弱光照时太阳能电池能量流失问题。通过制做实验样机进行测试,结果表明,模块具有完善的充电控制特性和低压工作性能,静态工作电流小于20μA,传送效率高达98%,是一款高效实用的充电控制模块。     

基于太阳能的双电源供电与自动切换系统

采用2组磷酸铁锂电池为储能装置,以MSP430F2274超低功耗单片机为控制器,设计了一种基于太阳能电池板充电并可在双电池组间自动切换的供电系统,实现了在户外为供电范围为1.8～11V的小型仪器及仪表设备的不间断连续供电.论述了系统的工作原理,给出了系统在电压检测、充放电均衡及自动切换等环节的详细设计方案.实际使用结果表明,此系统可以长时间在户外稳定工作,并具有最大2.5A的电流输出能力,且其体积小,寿命长,无污染,使用灵活方便.     

壁挂式即时自动跟踪高效太阳能热水器

太阳能热水器对天气的依赖程度较高。在有限的日照时间内,为了提高太阳能的利用率,同时增加太阳能热水器的智能化,结合电子控制系统和机械传动机构,将现行的固定式集热面板设计成可随太阳移动而转动的形式。从而使太阳光始终直射集热器,最大程度利用太阳辐射能。其次,利用附加的太阳能电池板组日常蓄积的电能维持系统运转,无需使用外加电源,减少了常规能源的消耗。设计主要利用太阳能集热板随太阳高度角的改变而改变俯仰角,以此增大太阳光利用率。同时附加太阳能电池板,提供系统运行所需的电能,无需外加电源,节能环保。配以时钟控制、水位监测、风速报警、应急供电系统,实现了太阳能利用率的大幅提升。     

基于最大输出电流的智能太阳能电源管理电路

为实现跟踪太阳能电池板的最大功率点, 提出一种基于直流鄄直流(DC/ DC: Direct Current-Direct Current)变换器最大输出电流的方法, 并将模糊逻辑控制理论应用于太阳能电源管理电路进行智能化充放电管理。 建立了 DC/ DC 变换器数学模型, 理论证明了基于最大输出电流跟踪太阳能电池板的最大功率点的可行性。 模型采用 STM8L151K4T6 单片机控制 Sepic 变换器电路实现了对 3 W 的小功率太阳能电池板的最大功率点跟踪, 对储能元件蓄电池的恒流恒压充电控制以及过充和过放保护进行控制。 实验结果验证了该设计的合理性和有效性, 实现了太阳能电源管理电路的最优控制。     

风光储发电系统实验平台设计

设计开发了一套1kW的风光储发电系统实验平台。该平台由风力发电机、太阳能电池板、风光互补控制器、蓄电池、单相逆变器和交流负载组成,实验平台可以实现风能和太阳能的最大功率跟踪、蓄电池的充放电管理、逆变的波形控制等功能。该实验平台直观形象,针对性强,适合开展多种开放设计性实验。     

DS1307及在太阳能电池控制装置中的应用

介绍了美国DALLAS公司推出的低功耗时钟芯片DS1307的结构和工作原理及其在太阳能电池控制系统中的应用。DS1307可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,且具有闰年补偿等多种功能。太阳光线在不同的季节和不同时间其照射的方向及角度是不一样的,为了最有效地接收到太阳光,太阳能电池板必须随着季节和时间的变化而改变方向,实时钟芯片DS1307对于太阳能电池板控制系统的时间与日期的确定具有重要意义。     

微型固定方阵独立光伏电站设计

随着低碳经济的发展,光伏产业的发展前景越来越广阔。本文探讨了地面固定太阳能电源设计相关的太阳电池方阵面的安装朝向和倾斜角、蓄电池容量及太阳电池组件用量等问题。结果表明:安装太阳电池方阵应面向正南,最优倾斜角约等于地理纬度;根据负载用电需求、当地的气象和气候条件确定太阳电池组件用量和蓄电池容量,结合实例说明本设计既简单适用又保证系统的高可靠性。     

绿色能源——太阳能充电器

太阳能充电器使用太阳能电池板,经太阳光辐射产生电能对电路提供直流电源经对被充电池充电,并能在保护电路控制下当电池充电完成后自动停止充电。本充电器设计电压稳定,调压和使用范围广,适用不同型号锂电池的充电。     

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。