晶体硅太阳电池的氮化硅表面钝化研究

为了提高晶体硅太阳电池的光电转换效率，研究了用等离子增强化学气相沉积（PECVD）的SiNx：H作为晶体硅太阳电池的表面钝化及减反射膜对电池性能的影响，并采用不同的工艺路线制备了不同类型的电池。实验发现：同SiNx：H比较，SiNx:H/SiO2双层光学减反射结构对晶体硅太阳电池能起到更加有效的表面钝化作用，提高了太阳电池的光电转换效率。基于界面物理，提出了一种新的能带模型，解释了用不同实验方法制作的晶体硅太阳池性能的差异。     

晶体硅太阳电池缺陷分析

晶体硅太阳电池的出现,为人们生活提供了新的便利,但是这种电池在使用中也存在一定缺陷.该文主要对晶体硅太阳电池缺陷进行分析,总结了晶体硅太阳电池的缺陷分类评价体系,从体系标准和缺陷类型的角度,列出常见的缺陷判定方法,然后对两种典型缺陷进行分析,主要有边缘漏电和裂纹,通过这种方式能够使相关人员更加快捷的掌握电池的具体情况,采取相应措施,确保晶体硅太阳电池的问题能够得到及时的修复,解决存在的隐患,让晶体硅太阳电池在使用中更加安全.     

槽式太阳能集热与燃煤热发电的高效集成

为了研究槽式太阳能集热与燃煤热发电的高效集成方法,基于槽式太阳能集热器的最佳运行条件,建立300 MW燃煤机组与太阳能集热的混合发电系统,理论分析混合发电工况下机组的热力学性能和热经济性.结果表明,太阳能辐射强度为600 W/m2时,槽式集热器的最佳运行温度为306.55℃;300 MW燃煤发电机组中,离开槽式集热器的热水直接与回热器的热水混合时,太阳能热水与进入3#回热器的热水混合是槽式集热器与燃煤发电机组集成的最佳方案,此时太阳能热发电效率达到23.60%,节省煤耗5.53 g/(kW.h).     

利用帕尔贴效应进行甲醇蒸馏的试验研究

【目的】为解决现有蒸馏体系能源利用效率低的问题,设计了一种基于热电制冷器(thermoelectric cooler, TEC),可实现加热与冷却效率协同倍增的高能效蒸馏装置。【方法】选取工业中常用的甲醇作为目标液体进行试验验证,考察在不同输入电压下TEC冷热端的热力学特性对馏出速率和能源利用效率的影响。【结果】采用4片型号为TEC1-12706的制冷片,在输入电压为8 V时,甲醇的馏出速率最大,为3.59 g/min,此时的能量利用效率为239.61%;而输入电压为7 V时,热电蒸馏系统的能量利用效率最高,达到245.01%,此时的馏出速率为2.61 g/min。通过利用热电制冷模块的热端热量进行加热,再耦合热电制冷模块冷端冷量进行蒸气的冷凝,可以实现加热与冷却效率协同倍增。【结论】本研究结果为降低蒸馏过程的高能耗提供了关键技术支持。     

电热冷联产光伏辐射板集热集冷性能优化

建立了电热冷联产光伏辐射板(PV/R)组件三维计算流体力学模型,采用Fluent软件进行了夏季晴天工况下管间距和操作流量对组件集热集冷性能影响的模拟分析与优化,并探讨了PV/R组件的经济性和运行模式.集热模式下,PV/R组件电池平均工作温度能控制到50,℃以下,增加流体流量、减小铜管间距有利于降低电池工作温度,但减小管间距不利于集热温度和集热效率的提高.集冷模式下,提高流体与环境之间温差能有效提升辐射制冷功率,流体与环境温差为5~10,℃时,辐射制冷功率达到40~90,W/m~2.权衡集热和集冷性能,PV/R组件优化管间距和适宜流量范围分别为130,mm和180~240,L/h,对应的集热温度、集热效率和辐射制冷功率分别为38~45,℃、48%,~52%,和50~60,W/m~2.     

OpenStack核心存储件Swift与Keystone的集群整合方法

【目的】针对校园网私有云存储系统建设和应用开发需求,研究OpenStack核心组件Swift和Keystone的整合方法。【方法】通过Swift的IP地址获取对象访问令牌(Token),再利用该令牌保证Swift能够通过Keystone提供的各种插件,实现对用户的身份验证;又通过修改配置文件proxy-server.conf的参数,使验证通过的租户可以利用Keystone服务的Token来调用Swift的服务。【结果】利用这一集成技术,开发人员可以有效地使用Swift组件实现用户身份的验证和调用Swift的服务。【结论】实际应用表明,该方法有效、可行。     

孵育系统中的微孔板支架结构优化

【目的】为提高多功能微孔板读数仪的孵育性能,针对微孔板温度均一性,提出微孔板支架组件的结构改进方案。【方法】首先分析影响微孔板读数仪孵育性能的因素,包括支架组件的结构尺寸、表面处理和加工材料等,并设计改进方案;然后通过多通道数据采集仪进行试验,收集不同方案的微孔板支架组件孵育时微孔板中各孔位的实际温度;最后,对比不同改进方案在最大温差、升温速率等孵育性能方面的提升程度,评价各改进方案的孵育性能并确定最佳改进方案。【结果】相比改进前的支架组件结构,与微孔板底部完全接触的支架组件改进方案在试验中的表现最佳：各孔位间最大温差从2.9℃降至1.1℃,降低了62.07%;升温过程中最大温差超过1℃的持续时间从1 650 s降至120 s,降低了92.72%;前7 min平均升温速率从0.774℃/min升至1.065℃/min,提升了37.60%;前7 min平均升温速率标准差从0.100降至0.043,降低了57.00%。【结论】本优化设计提供了一种可行的微孔板支架组件结构改进思路,对提升微孔板读数仪的孵育性能具有一定的参考价值。     

Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响

【目的】研究p-Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响,为制备高效太阳电池提供理论基础。【方法】将器件的n-InGaN掺杂浓度固定为10~(16 )cm~(-3),在改变p-Si衬底掺杂浓度N_A的情况下,采用一维光电子和微电子器件结构分析模拟软件(AMPS-1D)对InGaN/Si异质单结太阳电池器件的各项性能参数进行模拟。【结果】随着掺杂浓度N_A的升高,电池的电流密度J_(SC)和填充因子FF随之升高,当到达一定高的掺杂浓度范围时(N_A5.00×10~(17)cm~(-3)),J_(SC)基本保持不变,约为28.12mA/cm~2,FF保持在0.85左右且变化不大。开路电压V_(OC)和光电转换效率E_(ff)与掺杂浓度的大小呈正相关关系,随着N_A的增大,V_(OC)、E_(ff)缓慢增大。【结论】高掺杂浓度下的太阳电池具有较好的光电转换效率。低掺杂浓度的太阳电池光电转换效率较低,这是因为其对应的尖峰势垒高度和宽度均较大,影响了光生载流子的输运。     

一种新型集热—储存整体式太阳能热水系统

描述了一种采用透明蜂窝的固定表面集热－储存整体式新型太阳能热水系统,并对不同流率连续放水、定温放水及定时放水等多种条件下的热性能进行数值模拟。结果显示,这种新型太阳能热水系统的热性能可与单轴跟踪的集热－储存整体式太阳能热水系统的热性能相当,而前者的操作要比后者简单得多,可被广泛地应用。     

一种采用循环水作为冷却介质的热电蒸馏装置

【目的】为解决传统蒸馏装置蒸馏液体时的高能耗和低能效比问题,提出一种采用循环水作为冷却介质的耦合热电制冷器(thermo electric cooler, TEC)的蒸馏装置。【方法】首先选取甲醇作为目标液体进行试验验证;然后考察TEC冷热端的热力学参数在不同输入电压下对系统蒸馏速率及能效比的影响。【结果】使用4片型号为TEC1-12706的制冷片,当循环水流速为40 L/h、电压为15 V时,甲醇的馏出速率最大值为18.7 g/min,此时系统的能效比最高为285.5%。【结论】本研究结果可为传统蒸馏装置能效比的提升提供一些参考。     

晶体硅太阳电池效率的损失分析

提高光伏器件的光电转换效率,同时降低成本是光伏器件走向大规模应用的关键.根据晶体硅太阳电池的基本结构,详细分析造成晶体硅太阳电池各项效率损失的物理因素和损失机理,并给出主要损失分布的定量结果.对光伏器件结构的设计、制造工艺技术的优化有重要指导意义.     

多晶硅薄膜太阳电池电子辐照研究

利用静电加速器对多晶硅薄膜太阳电池进行了电子辐照实验。电子能量为1MeV,分别以1014e/cm2、1015e/cm2和1016e/cm2电子辐照注量进行辐照,首次获得了多晶硅薄膜太阳电池在高注量的电子辐照后,性能衰降比晶体硅大的结果。结合太阳电池理论和半导体材料的电子辐照效应给出了合理的解释。     

风冷式热电制冷实验装置研制

文章在热电制冷技术教学和应用实践的基础上,研制了风冷式热电制冷教学实验装置.实验装置由热电制冷器组件、电源模块、保温箱、测控系统等组成,可以满足热电制冷器的热工、电力参数测量和性能分析.实验结果表明,可通过调节热电制冷器的输入电压、改变热电制冷器的工作片数、调节冷却介质流量,达到调节热电制冷装置的工作参数和性能指标的目...     

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。     

基于粗糙集的决策树集成学习算法

【目的】为提高决策树集成的泛化能力和效率,解决集成全部决策树的情况下有时并不显著提高精度、反而导致额外存储和计算开销的问题,提出一种基于粗糙集的决策树集成学习算法。【方法】该算法基于粗糙集理论,从训练的全部决策树中选择一部分进行集成。【结果】与目前流行的集成学习算法Bagging和Boosting相比,本文提出的算法有效地减小了集成规模,并获得更好的泛化能力。【结论】该算法提高了决策树集成的泛化能力和效率。     

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。     

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。     

决定晶体硅太阳电池工作状态的独立参量的确定

从晶体硅太阳电池功率全微分方程出发,结合开路电压和功率随温度、日照变化的实验事实,研究 影响晶体硅太阳电池工作状态的各参量的独立性。从数学上确定出其独立变量为日照强度、电池温度和负载, 并得出了串联内阻是温度的函数的结论。串联内阻的实验数据验证了理论分析结果的正确性。     

槽式聚光集热驱动吸收式空调系统研究

以太阳能单效吸收式空调系统为研究对象,选用太阳能槽式聚光集热器与溴化锂单效吸收式制冷机对100m2会议室进行夏季制冷、冬季制热、春秋季提供必要的生活热水性能分析.结合昆明当地气候条件和该会议室结构、朝向等因素对所选会议室进行全年能耗分析,结果为夏季冷负荷75W/m2、冬季热负荷50W/m2.根据理论分析结果以及经济实用性确定选用60m2抛物槽式聚光集热反射镜、23kW溴化锂吸收式制冷机、15kW风机盘管作为系统参数,为槽式聚光集热与吸收式制冷机组相结合的系统性能研究提供理论依据.     

储热水箱分层特性的研究

储热水箱被广泛使用在太阳能集热系统以及家用电加热热水器中,是决定集热系统和热水器性能的关键因素之一,储热水箱分层效果的好坏决定了集热系统的效率及热水器的热水出水量.绘制了直接进口和三层孔板两种储热水箱结构图,通过设计试验系统,搭建储热水箱分层特性测试试验台,收集了两种结构水箱在相同的初始水温、不同流量时水箱各层温度随时间的变化数据并绘制成图.同时基于热力学定律,分析对比了相同进口结构、相同初始进出水温差取出效率随时间的变化.在初始温度50℃、流量为1.1和4.2 kg·min^-1的工况下,对比了不同结构的MIX数对储热水箱分层性能的影响.