新型太阳能汽车的探索与思考

本文从太阳能电池的转化效率、储能器件的性能比较等方面,论述了制约太阳能汽车发展的瓶颈因素;分析研究了锂电池和飞轮电池的优缺点,提出了锂电池太阳能汽车和太阳能飞轮电池汽车的结构模型。     

太阳能电池电解质固化技术

日本东芝公司日前宣布 ,在开发新的太阳能电池技术方面取得了重大突破 ,实现了电解质的固化处理 ,从而杜绝了液体电解质渗透的潜在危险 ,使太阳能电池有望实现更简单、低成本生产。这种电解质固化技术 ,可在一层塑料底层上形成太阳能电池。这种新的太阳能电池 ,比目前使用最广泛的太阳能电池的重量要轻 2 0 % 50 % ,它将取代传统的硅基太阳能电池 ,从而扩大太阳能电池的应用范围。东芝公司设想 ,将这种新型太阳能电池安置在家庭的墙壁或窗户的玻璃上 ,供家庭使用 ,以及把它应用到便携式数字产品上 ,如移动电话上使用。东芝公司于日前在苏格…     

太阳能电池组件的设计及选用

本文对太阳能电池的工作原理、结构和参数及太阳能电池的分类作了说明,从太阳能电池组件的技术要求出发．探讨了太阳能电池组件的设计及选用。     

叠层太阳能电池研究进展和发展趋势

叠层太阳能电池结构可以拓宽吸收光谱,最大限度地将光能变成电能,提高了太阳能电池的能量转换效率,这类太阳能电池是目前研究的热点.本文集中介绍了非晶硅叠层太阳能电池、多元化合物叠层太阳能电池和染料敏化叠层太阳能电池的研究现状,对它们的结构、性能指标和效率等做了介绍和评估,指出了各自的优缺点,分析了阻碍叠层太阳能电池进一步发展和应用的制约因素主要有两个:很难找到两种晶格匹配良好的半导体晶体;对环境友好,价格合理,来源丰富的太阳能电池材料很稀少.非晶硅系叠层太阳能电池对材料纯度要求较高,价格贵;化合物太阳能电池虽然转换效率高,但是电池材料对环境造成污染;而染料敏化叠层太阳能电池制作工艺简单,电池材料来源丰富,必将是今后发展的趋势.     

光伏并网发电控制系统的研究

针对光伏并网发电系统的控制方法,分析了太阳能电池的基本原理,给出了太阳能电池的功率输出特性;为了使太阳能电池能够最大效率地将太阳能转化为电能,给出了采用电导增量法的太阳能电池最大功率点跟踪的控制策略;对于光伏并网逆变器,采用的是全桥逆变电路,其直流侧为电压型输入,交流侧为电流型输出,并通过滞环比较的控制方式对并网输出电流进行控制;最后建立了并网发电系统的仿真模型并进行仿真,结果显示并网电流能够很好的跟踪电网电压。     

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。     

CuInS2薄膜太阳能电池发展现状

CuInS2是一种最具前景的太阳能电池光吸收材料。介绍了CuInS2(CIS)太阳能电池的研究和发展现状,以及一种低成本的CIS薄膜太阳能电池产业化技术。展望了CIS薄膜太阳能电池在我国的发展前景。     

基于电子式PT取电和超级电容储能的配电设备供电系统

该文首先对现阶段配网系统目前供电方式进行简要分析,然后根据目前各种供电方式存在的问题提出了相应的解决方案,并提出了通过电子式PT取电与超级电容储能的配电设备电源解决方案,并通过实验证明该电源解决方案的可行性与有效性。此类供电方式由于受到天气因素影响,特别是南方阴雨天气较多,导致过长时间太阳能电池无法进行正常取电输出,设备仅靠铅酸电池[1]或锂电池进行供电,而在储能方面,我们通过采用充电时间短、使用寿命长的超级电容进行储电,取代了原有易受环境影响的铅酸电池或锂电池,保障设备用电的稳定性和可靠性。     

电动汽车锂电池模块化热管理系统的设计及实验研究

针对电动汽车锂电池在高温情况下极易引发电池的性能退化,甚至导致热失控的问题,提出了一种电动汽车锂电池模块化热管理系统设计方案。所设计的系统采用20节圆柱形电池交错排列方式,电池之间布置6块内含冷却液流道的冷却单体,利用冷却单体中流动的冷却液迅速带走电池在工作时产生的热量,保证锂电池工作在25～40℃的适宜范围内。采用所设计系统针对冷却液流速、管道连接方式对电池模组冷却性能的影响进行仿真与优化,并根据优化结果,搭建实验平台进行实验验证。实验结果表明:增大冷却液流量可有效提高冷却效率,但流量的选取应权衡冷却效果与消耗功率的利弊;电池并联的最高温度和温差比串联分别下降了7.55℃和6.74℃,说明并联对提高整个模块化电池热管理系统的散热性能具有较好的效果,在电池包数量较大时,宜采用并联方式;并联缩短了温度大范围波动的时间,减小了过大的温度波动对电池造成的影响。     

光阳极结构对染料敏化太阳能电池性能的影响

染料敏化太阳能电池是一种新型的太阳能电池,通常用钛片做光阳极。用钛网代替钛片制备光阳极可组装成一种新型结构的染料敏化太阳能电池。采用电化学阳极氧化法,在磁力搅拌质量分数025%NH4F+体积分数225%H2O+乙二醇电解液作用下,在钛网和钛片表面制备TiO2纳米管阵列。其中,一组阳极氧化后的试样在具有微米颗粒的溶液中超声震荡。将制得的试样做光阳极组装染料敏化太阳能电池,并测试电池性能。用扫描电镜观察TiO2纳米管阵列。研究结果表明:阳极氧化所制备的TiO2纳米管阵列表面有覆盖层,超声处理可移去覆盖层,试样表面露出高度有序的纳米管阵列便于N719染料的灌入,而有效地提高染料敏化太阳能电池的光电转化效率。钛网光阳极组装的染料敏化太阳能电池比相同条件下钛片组装的电池,光电转换效率提高了74倍。     

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。     

基于无迹卡尔曼滤波的纯电动汽车锂电池SOC估算

现阶段影响纯电动汽车发展的重要因素之一为电池,而考量电池的一项重要指标为锂电池的荷电状态(SOC),对锂电池荷电状态进行准确估算,可为其剩余里程预测以及电池能量管理提供相应的数据支持。锂电池作为常用的充电设备,其SOC难以估测制约了新能源汽车的发展。针对锂电池荷电状态估算的问题,分析其工作原理,建立磷酸铁锂电池的模型,通过对锂电池内部的相关参数进行辨识,基于扩展卡尔曼滤波算法(EKF)和无轨迹卡尔曼滤波算法(UKF),在Matlab中运用上述算法对磷酸铁锂电池的SOC进行估算。通过仿真得出两种算法的误差,进一步表明UKF具有较高的精确度,其估算误差能够保持在4%范围之内,可满足锂离子电池荷电状态的要求。     

双供电路灯调光节能技术研究

介绍了一种基于太阳能和市网供电相结合的双电源供电的调光节能技术,采用SPWM控制方式和新型桥式整流逆变电路,可按照环境和用户需要自动调节汞灯的发光强度,具有节能效果明显、输入电流的死区范围小、起辉时间短、发光效率高等特点。     

锂离子电池容量损失检测技术研究

电池生产过程中,因为材料体系及加工工艺的原因,电池会存在不同程度的容量损失,容量损失较大的电池不仅影响正常使用而且会影响整个电池模块的安全性能。该文研究了一种快速磷酸铁锂电池容量损失检测工艺。通过研究锂电池不同荷电状态与开路电压的对应关系,容量损失与电压降的关系,不同荷电状态下不同时间电压降测试,研究了一种锂电池容量损失检测工艺,可通过简单快速的方法将容量损失较大的电池剔除,确保了电池的安全性。     

光伏充电控制器的研究

对锂离子电池及其充电方法进行了概述,并对小型光伏充电控制器进行了研究,当光伏电池输出电压在0.8~35 V时,均可对锂离子电池进行充电。控制器用单片机来监测锂电池电压和充电电流,以保证锂电池的安全充电,采用间歇式充电方式对3.6 V锂电池进行充电,间歇时间可进行人工设置,采用定时和最小充电电流双重控制来终止充电过程。试验表明:该系统可满足锂电池充电要求,具有友好的人机界面,当光伏电池板输出电压低至0.8 V时仍然可以满足3.6 V锂电池的充电要求。     

太阳能电池技术进展与趋势

本文主要介绍太阳能电池的最新技术进展和太阳能电池的应用,阐述了单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳电池、化合物薄膜太阳能电池及染料敏化太阳能电池的技术进展和发展前景.     

太阳能电池光电转换效率的分析研究

本文先分析影响太阳能电池光电转换效率的主要因素,然后分析常规工艺PN结太阳能电池和MIS太阳能电池转换效率低的原因。在此基础上,1983年4月笔者对电池的内部结构进行了改进,并研制出一种新型太阳能电池——MINP太阳能电池,使电池的转换效率从10%左右提高到17%。     

MPPT在矿用太阳能路灯的应用

现在节能减排是全社会的共识,我国煤矿众多,占地面积较大,实行三班倒工作制,职工人数多,厂区照明路灯需求量大,应用太阳能路灯可以节省大量的电能,安装简单,绿色环保,有着良好的经济效益和广阔的应用前景。太阳能电池一般都有明显的非线性特性,如何提高整个光伏系统的转化效率,使太阳能电池的输出功率最大化一直是人们研究的关键点。该文讨论了现在常用的太阳能电池最大功率点跟踪控制法(MPPT)在矿用太阳能路灯的应用。     

固态染料敏化二氧化钛纳晶薄膜太阳能电池的研究进展

固态染料敏化太阳能电池是目前能源研究的热点领域之一。我们设计并合成了一系列含有不同特性基团(如柔软的高分子链、可现场固化基团和高电导的离子液体基团)的高分子固态电解液应用于染料敏化太阳能电池;同时,结合理论模拟计算得出的二氧化钛纳晶薄膜工作电极和对电极的光散射效应与光限域效应能提高电池的光吸收效率,二氧化钛纳晶薄膜孔隙率的增大能增加固态电解液在膜内的渗透和扩散,对工作电极和对电极进行结构优化可得到高光电转换效率的固态染料敏化太阳能电池。     

2019年清洁能源开发热点回眸

 清洁能源开发研究在2019年继续保持火热的发展劲头,取得了一系列丰硕的研究成果。小分子催化转化研究为实现清洁能源融合发展,能源系统零排放持续发力;太阳能电池的稳定性和效率突破不断,燃料电池技术逐渐完善以及大数据与机器学习引入锂电池领域进一步促进新能源汽车时代的到来。本文评述了小分子催化转化,太阳能电池、燃料电池、锂电池及生物质能等能源技术在2019年取得的一些进展,并对目前清洁能源的发展状况进行了分析与总结。