常规单晶硅太阳电池在低倍聚光条件下应用研究

利用常规单晶硅光伏电池，在进行输出特性研究的基础上，设计研制出带有非对称复合抛物面聚光器的光伏发电系统。该系统利用聚光器的有效聚光比随季节的变化，使光电池上接收到的太阳辐射量全年相对均衡，结果不仅降低了发电成本而且可改善系统的可靠性。     

聚光型太阳能光伏光热系统研究进展

聚光型太阳能光伏光热系统(CPV/T)在传统光伏发电系统的基础上增加了聚光系统和光热系统,在通过聚光系统提高光伏效率的同时将系统中多余的热量加以利用,以达到太阳能最大化利用的目的。本文介绍了CPV/T系统的工作原理及其能效影响因素,以直接影响系统太阳能综合利用效率的聚光器技术、光伏电池技术和光伏冷却技术作为分析对象,结合近几年国内外最新研究成果比较了不同类型聚光器、光伏电池以及冷却方式的优劣,列举了常见的光伏余热利用方式。分析认为:CPV/T系统虽然具有更高的太阳能利用率,但应加大对系统尤其是聚光器经济性的分析;考虑在系统中应用叠层光伏电池缓解聚光器带来的系统体积过大问题;新电池开发过程中应更注意光伏电池的温度系数以减少冷却系统的压力,冷却技术在强化散热的同时也应注意热量的收集方法及其与利用途径的有效结合。     

槽式聚光太阳能热电联供复合循环

提出一种新型的太阳能光伏发电与供热复合循环系统,该复合循环系统有效利用太阳辐射能量,提高光伏系统电池功率,并将光伏电池所产生的热量有效回收,实现同一聚光集热器对外供电、供热.构建了槽式聚光太阳能热电复合循环实验装置,实验表明,在10倍太阳聚光作用下,单晶硅电池功率可放大5.05倍,并可有效回收太阳电池所产生的热量.太阳能热电联供系统能有效提高太阳能综合利用率.     

太阳能光伏聚光器技术进展

介绍了太阳能聚光光伏发电系统聚光器的分类、研究现状及国内外光伏聚光器的技术研究进展,指出了光伏聚光器研究中的难点,提出了光伏聚光器的发展方向,并对其发展前景进行了展望.     

中国太阳聚光光伏示范电站在内蒙古建成

国内首座太阳能聚光光伏示范电站在内蒙古鄂尔多斯市建成．该项目安装了200kW太阳能聚光光伏电池和5kW常规平板太阳能光伏电池。聚光光伏发电系统可提高太阳能电池的发电量     

单晶硅太阳电池在槽式聚光与普通光照条件下伏安特性的对比研究

为进一步对开发聚光热电联供系统提供依据与指导,在槽式聚光器中,设计了槽式单晶硅太阳能电池热电联供测试系统,并在太阳聚光条件下对单晶硅太阳电池进行了伏安特性的测试.测试结果表明,普通单晶硅太阳能电池在聚光10倍左右的情况下,开路电压变化不大,开路电流放大了4.1倍左右,伏安特性曲线基本满足线性关系.     

聚光光伏发电国内外研究现状

从国内外聚光光伏发电技术的主要研究方向入手,分别介绍了聚光倍率、聚光器、太阳能跟踪方式、冷却与热管理系统4方面的研究现状,展望了太阳能聚光光伏技术的应用前景。     

风光互补发电系统中光伏方阵最佳倾角的计算方法

介绍一种计算风光互补发电系统中光伏方阵的最佳倾角的方法。用最小二乘法确定光伏方阵的最佳倾角:先计算出倾角β下各月倾斜面上的太阳能方阵发电量与风机发电量之和,然后减去各月负载耗电量的差,再求出一年内上述差值的平方和,能使得此平方和取得最小值的倾角即为方阵最佳倾角β。根据此方法确定出的最佳倾角可以使太阳能和风机发电量相对不足的月份的发电量尽量接近负载需求量,同时又可以解决有的月份风光发电量远大于负载需求,造成极大浪费的问题。     

冷却剂流量对聚光型太阳能光伏系统效率的影响

针对聚光型太阳能光伏电池工作中温度升高会导致发电效率降低的问题,在太阳能模组上铺设有机工质循环管路对光伏电池进行冷却,通过冷凝器对管内有机工质吸收的热量进行收集利用,构建聚光型太阳能光伏/光热综合利用系统。建立传热模型,计算不同日照强度下模组的输出效率并与实验数据进行对比。实验结果表明:发电效率随日照强度的增加先增加后减小;对光伏电池进行冷却可提升系统输出效率;太阳能光伏发电及散热量利用效率合计可达60%。     

大阳能光电—光热复合系统关键技术研究

采用聚光跟踪光伏发电技术,在相同发电功率等级条件下,光伏电池面积仅为常规的1/5,大大降低光伏发电成本,采用特殊结构和层压技术,研发出具备热交换和温控功能的聚光电池组件,确保晶硅电池片在60℃以下工作,解决聚光带来的电池板温升过高而使光电转化效率降低的技术难题,并把聚光电池组件上无法转变成电能的太阳能以热水形式收集起来...     

考虑阴影影响的光伏电池组件实验研究

太阳能足一种清洁的能源,利用太阳能发电是其中一种利用方式.目前建设太阳能发电系统成本还是较高,从我国现阶段的太阳能发电成本来看,约占光伏电池组件费用的60%～70%[1,2]一般情况下,计算发电量是在太阳能方阵面完全没有阴影的前提下.因此,如果光伏电池不能被日光直接照射,而只有散射光用来发电,此时的发电量比无阴影时减少约10%～20%[3,4].     

两级聚光光伏系统中砷化镓电池特性的实验研究

针对一般聚光系统中光斑不均匀而导致电池性能下降的问题,设计并搭建了具有二级聚光器的碟式聚光光伏发电系统,介绍了系统的结构及工作原理,进行了户外实验。在相同聚光比条件下(150X),与单级聚光系统相比,三结砷化镓光伏电池的平均峰值功率为1.515 W/cm2,平均效率为29.29%,平均峰值功率和平均效率分别提高了23.32%和9.12%。     

具有均匀照度的高倍太阳能聚光器

利用非成像光学方法,设计了适用于聚光光伏系统的高倍聚光器。为了提高电池表面的照度均匀性,在设计中引入匀光器,并综合优化容忍角和光通过率等关键参数。设计完成的带有匀光器的TIR-R(Total Internal Reflection-Refraction)太阳能聚光器,可使电池表面光照最大强度不大于平均值的2倍,容忍角达到1.53°,聚光倍数为1256倍。仿真表明,太阳光发散角可改善光照均匀性,而聚光器材料色散则主要造成容忍角减小。     

太阳能光电——光热复合系统关键技术研究

采用聚光跟踪光伏发电技术,在相同发电功率等级条件下,光伏电池面积仅为常规的1／5,大大降低光伏发电成本;采用特殊结构和层压技术,研发出具备热交换和温控功能的聚光电池组件,确保晶硅电池片在60℃下工作,解决聚光带来的电池板温升过高而使光电转化效率降低的技术难题,并把聚光电池组件上无法转变成电能的太阳能以热水形式收集起来,再通过高效平板集热器对聚光电池组件热交换器流出的温水进行二次加热,获取80℃以上利用价值高的热水,使得光电光热综合转换效率〉55％。达到太阳能光电一光热综合利用的高效、低成本、实用化效果。     

高聚光条件下砷化镓光伏电池特性的实验研究

设计并搭建了一种碟式聚光光伏发电系统,介绍了系统的结构,阐述了系统工作原理,并对其进行了户外实验研究。根据实验结果,该碟式聚光光伏系统的几何聚光倍数为150倍,其峰值功率为1.5315W/cm2,平均效率为26.58%,电池平均工作温度为46.875℃。太阳直接辐射强度和电池温度是影响三结砷化镓光伏电池性能的主要因素。与现有的单晶硅光伏电池片相比,三结砷化镓聚光光伏电池具有转换效率高、电学性能好等特点,所收集的电池温度、输出功率、效率等数据对碟式聚光光伏系统的进一步研究具有一定参考价值。     

考虑太阳张角的聚光器设计北大核心CSCD

通过聚光等形式提高光能密度,减少光伏材料的使用量,有助于保护环境和节约能源。文章提出一种新型聚光器设计方案,其在分析太阳张角对光路影响基础上,对聚光器模型进行改进,并得到接收器上反射光线分布规律。根据节省材料比和聚光硅电池效率选取聚光器参数,建立聚光器三维模型,在TracePro软件中进行仿真,得到接收器表面的辐照度分布和总光通量,与传统光伏聚光器聚光效果对比,验证聚光器模型的有效性,为聚光光伏发电系统的实物设计奠定了理论基础。     

单抛物反射面聚光光伏系统的性能研究

为了提高常规光伏电池组件利用率,该文采用单抛物反射面建立了聚光光伏系统,并与常规平板系统对比,进行了性能研究.该系统利用控制机构,根据太阳高度角决定单抛物反射面是否立起工作,对太阳辐射低倍率聚光,避免了聚光后辐照度过高,表面温度升高也较小.对比常规平板系统,夏至附近短路电流提高了约12.6%,开路电压提高了约0.5%;冬至附近,短路电流提高了约36.4%,开路电压提高了约1.4%.另一方面,夏至附近不聚光的最高辐照度为842W/m2,冬至附近聚光的最高辐照度为834W/m2,不会损伤光伏电池组件,可采用普通多晶硅光伏电池组件,且不需要冷却系统.研究表明,采用该系统能以较小的成本获得以上受益,发掘了常规光伏电池组件应用潜力,为进一步提高光伏发电系统的性价比提供了方法.     

一种聚光光伏-光热耦合海水淡化系统的设计

设计了一种聚光光伏-光热(C-PV/T)耦合海水淡化系统,将常规闪蒸与多效蒸发相结合,利用C-PV/T提供海水淡化过程中海水蒸发所需的热能与动力部件所需的电能,解决了传统海水淡化过程需消耗大量常规能源及产水量相对较低的问题;并研究了光伏组件表面温度、槽式抛物面聚光器的聚光倍数、海水流量和海水的出口温度光伏组件发电功率、海水热量及淡水产量的影响。研究结果表明:在槽式抛物面聚光器的聚光倍数为40倍、海水流量为0.40 kg·s~(-1)时,海水出口温度为78℃,此时系统的产水量较高且经济性好。     

太阳能热发电系列文章(6)聚光太阳能热发电的控制系统

聚光类太阳能热发电技术是指利用聚光器收集太阳能,通过接收器转换成热能,加热工质,驱动热动力装置进行发电的技术。现有的聚光类太阳能热发电系统按照形式不同可分为槽式太阳能热发电系     

一种低倍聚光光伏系统的实验研究

提出一种拟抛物面聚光器,利用廉价的聚光器来代替电池组件,以此来降低成本。此聚光系统采用光电跟踪方法使聚光器始终正对着太阳。建立了实验系统,并通过实验分析此聚光光伏系统的性能。