双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究

为了减少单位产能所需的电池面积和降低光伏系统发电成本,采用低倍聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上,对太阳电池进行低倍聚光.设计双V型槽式低倍聚光光伏系统,利用太阳跟踪系统和数据采集系统研究了在不同聚光条件下,常规单晶硅太阳电池组件的短路电流、开路电压、最大功率等电池特性参数,利用在电池组件下加装散热器来解决聚光后组件温度升高的问题.实验结果表明,采用双V型低倍聚光后,电池功率提高了27%,短路电流提高了25%,开路电压和填充因子变化不大,电池表面温度升高到44.8℃.利用双V型槽式低倍聚光光伏系统,增大了电池组件发电功率,为使用简单可靠的聚光器降低光伏系统发电成本提供了有效方法.     

户外用硅基太阳总辐射计的设计

为长期监测光伏电站中太阳辐射强度，设计了一种户外用硅基太阳总辐射计。采用同种技术类型硅太阳电池作为传感器，并以光伏组件制作工艺来封装硅太阳电池；采用测温热敏电阻测试硅电池的工作温度，为辐照度测量值增加温度修正；采用合适的取样电阻串接于硅电池正负极两端，使硅太阳电池近似工作于短路电流状态。最后在户外自然光下与标准硅太阳电池进行辐照度对比测试，最大误差为1.2%,最小误差为0.2%,平均误差为0.4%。     

一种新型聚光光伏组件的光学设计

传统的聚光光伏组件(CPV)采用菲涅耳透镜聚光或者大型反射式聚光。这些组件的尺寸较大,不利于聚光光伏组件的小型化与模块化。该文主要设计制作了一种新型平板反射式聚光器,并应用到聚光光伏系统中完成相关测试,上述工作均在顺德中山大学太阳能研究院完成。该文提出了一种新型的平板反射式聚光器的设计方法。文章首先介绍聚光器的建模方法,然后进行软件模拟与分析,最后制作聚光器并组装成聚光光伏组件(CPV)进行相关测试,组件的结构设计也将详细介绍。测试结果表明通过该光学设计方法能够灵活,有效的设计适应不同应用要求的反射式聚光器。     

晶体硅太阳电池热电集成组件的集热特性

【目的】研究晶体硅太阳电池作为集热芯实现热电集成的可行性。【方法】基于硅基太阳电池的输出特性,通过优化设计组件结构和层压工艺技术条件,研制出晶体硅太阳电池光伏光热一体化集成组件。【结果】对组件集热性能进行了室外实地实验测试和对比试验,发现热电集成单组件发电峰值功率达到100 Wp,同时可平均日产40~60℃热水50kg,综合利用效率达到50%以上。【结论】试验表明将太阳电池片作为热水系统吸热板芯片是可行的,且组件的热电性能均能得到有效改善。     

高倍聚光光伏模组中不同二次聚光结构性能研究

目前高倍聚光光伏(high concentrating photovoltaic,HCPV)模组效率与III-V多结高倍聚光太阳电池效率相比还有很大差距;而在高倍聚光光伏模组中,常用菲涅尔透镜及二次聚光器作为聚光器件。不同的聚光结构会对光照及温度分布产生影响,进而影响模组整体的输出特性。通过对室外条件下不同二次聚光类型的高倍聚光光伏模组性能进行实验探究。结果表明二次聚光棱镜模组具有较好的温度均匀性和光线接收角,实际发电性能较优。对于二次聚光模组的设计具有参考意义。     

高倍聚光光伏模组中不同二次聚光结构性能

目前高倍聚光光伏(high concentrating photovoltaic,HCPV)模组效率与III-V多结高倍聚光太阳电池效率相比还有很大差距;而在高倍聚光光伏模组中,常用菲涅尔透镜及二次聚光器作为聚光器件。不同的聚光结构会对光照及温度分布产生影响,进而影响模组整体的输出特性。通过对室外条件下不同二次聚光类型的高倍聚光光伏模组性能进行实验探究。结果表明二次聚光棱镜模组具有较好的温度均匀性和光线接收角,实际发电性能较优。对于二次聚光模组的设计具有参考意义。     

基于matlab/simulink的太阳电池模型

根据硅太阳电池工程用数学模型,在matlab/simulink仿真环境下建立了硅太阳电池模型.该模型充分考虑了环境温度的变化对太阳电池工作温度的影响,运用实际测试数据拟合出太阳电池温度与环境温度变化的关系式,并且给出确切参数.把仿真结果与实际太阳电池组件测量结果进行对比分析,结果表明仿真模块能够较好的模拟太阳电池组件的输出特性,完全能满足工程实际需要.     

一种蝶式聚光新型太阳能汽车

设计了一种新型蝶式聚光太阳能汽车,阐述了其基本构造及工作原理,并对这种聚光系统所对应的光伏系统进行了计算与选型,分析认为此种太阳能汽车达到了一定的聚光效果,提高了太阳电池转换效率,但在行驶的过程中不太稳定,适合观光车,短途代步车等。     

聚光与冷却条件下常规太阳电池的特性

为进一步开发常规电池的聚光光伏热电系统提供指导和依据,设计加工了太阳能电池的冷却换热器,建立了聚光条件下太阳电池热电性能试验系统,并对聚光强度为0.85～20kW/m2、无冷却和采用水自然对流冷却条件下常规太阳电池的热电特性进行了试验测试,研究结果表明,常规太阳电池入射光强为1kW/m2的峰值输出功率为66W/m2;采用聚光但不进行冷却,入射光强为3.3kW/m2时仍有较高效率,此时其峰值输出功率为177.7W/m2,是不聚光的2.7倍。采用聚光并进行冷却后,常规电池在光强为6kW/m2时仍有较高效率,此时其峰值输出功率为318.5W/m2,是不聚光的4.8倍;当光强在1～20kW/m2范围内的时候,设计加工的换热器能够保证在聚光状态下太阳电池低于60℃,使电池在较高的转换效率下工作。     

分析太阳电池及阵列中二极管的作用

 具体分析二极管在太阳电池、光伏组件和光伏阵列的作用。利用Matlab中Simulink 仿真工具,根据太阳电池的仿真模型,建立光伏组件和阵列的仿真模型,分析计算二极管在太阳电池、组件及阵列中的作用,仿真分析计算具有不同导通电压的二极管对光伏组件和阵列输出功率的影响。计算结果表明正确选择二极管的导通电压对提高光伏组件和阵列输出功率是有益的。     

利用热斑温度估算光伏组件最大输出功率

根据太阳电池材料饱和电流密度与温度特性关系,构建了温度与太阳电池饱和暗电流密度、光伏组件最大输出功率的数学模型.利用红外热像仪测量15块光伏组件在工作条件下热图像,并且采用I-V特性测试仪得到组件最大输出功率和校正到标准测试条件下的最大输出功率,并与数学模型结果相比较,发现相对误差小于6%.     

叠层太阳电池的研究进展

由不同禁带宽度的子电池组合成的叠层太阳电池,可以有效增加太阳电池对入射光子的能量吸收,以达到提高其转换效率的目的.本文评述了各类叠层光伏器件,如化合物叠层太阳电池、硅基叠层太阳电池、聚合物叠层太阳电池和染料敏化叠层太阳电池的光伏性能与研究进展,并提出了提高叠层太阳电池转换效率提高的某些技术对策.     

多孔硅多晶硅太阳电池研究

多晶硅太阳电池是目前世界光伏产业发展的重点,由于多晶硅不同的晶粒取向的差异,使传统的单晶硅绒面制备技术不能用于多晶硅太阳电池,多孔硅技术是适于多晶硅的廉价表面减反射膜技术,文章研究了多孔硅技术在多晶硅太阳电池中的应用,用化学腐蚀法制备了多孔硅,成功制备了效率达10＝72％多孔硅多晶硅太阳电池。     

V形槽式低倍聚光光伏光热一体化组件性能

设计搭建了一种V形槽式低倍聚光光伏光热一体化(PV/T)组件,将V形槽式聚光器与无空腔型PV/T组件结合起来。通过Trace Pro软件模拟发现,V形槽式低倍聚光PV/T系统单日制热量的增加百分比随安装角度的增大呈先增大后减小的趋势。当安装角度为23°时,增强作用最明显,聚光后光热转化功率能提高8.57%。实验结果表明,安装角度23°时总发电量比原来提高了19%。通过动态调整反光铝板安装角度,发现在太阳光照强度最强时V形槽安装角度在20°~30°之间移动时,整体的聚光效率最高。V形槽式低倍聚光PV/T组件的光伏光热效率均高于原有的无空腔PV/T组件和有空腔PV/T组件,具有较大的应用价值。     

电致发光(EL)在光伏电池组件缺陷检测中的应用

光伏电池组件缺陷检测是太阳电池生产过程中的重要环节,采用电致发光(EL)测试技术,探索外加偏压对光伏电池组件发光强弱的影响规律,确认了EL测试技术在光伏电池组件缺陷检测中的有效性.并通过EL测试技术发现了电池组件的黑心、黑斑、隐裂、断栅等缺陷.最后结合光伏组件V-I特性曲线,确定了缺陷的存在.     

并网光伏发电系统发电量预测方法的探讨

为了较为准确的对并网光伏发电系统的发电量做出预测,提高光伏并网后电网的稳定性及安全性。文章对硅太阳电池组件发电功率进行了理论计算,建立了多元线性回归光伏发电功率及发电量预测模型。通过改进水电、火电和风电现有的发电量预测模型(基于BP神经网络和G(1,1)灰色理论模型),使得改进后模型更适合于并网光伏发电系统发电量的预测。最后,对三种预测模型的优缺点进行了比较,为今后并网光伏发电的预测提供了一种较为准确可行的方法。     

液浸聚光光伏系统中液体光谱透过率的分析

采用液浸冷却方式的聚光光伏系统中液体层的存在会改变入射到电池表面的光强与光谱分布,因此准确测量液浸液体的光谱透过率非常重要.通过分光光度计对去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油候选液体进行了检测,然后用光度学的方法修正得出了候选液体的真实光谱透过率.与传统封装太阳电池材料的光谱透过率相比,这4种液浸液体的透过率要高.基于浸没硅太阳电池的归一化光电流密度分析得出二甲基硅油导致的功率损失最小,去离子水引起的损失最大,后者要比前者多5%左右.     

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。     

聚光型混合光伏光热系统热电性能分析

混合光伏光热(PV/T)系统将光伏组件与太阳能集热器组合在一起,能够同时提供电能和热能,具有较高的太阳能综合利用效率.建立了具有平板式蛇形冷却通道的聚光型混合光伏光热系统的三维稳态模型,对其中的光电光热转换以及流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了聚光比、冷却流体质量流率、环境风速,以及是否加装玻璃盖板等对系统性能影响的规律.     

光伏阵列组串故障模拟仿真与输出特性分析

利用单二极管太阳电池数学模型,构建具有串并联接口的光伏组件模型,在此基础上使用Matlab/Simulink构建光伏阵列模型,研究断路、短路、阴影遮挡和组件老化与阵列输出特性的对应关系,模拟结果表明不同的故障具有不同的输出特性,可用来判断阵列的故障类型.