采用菲涅尔透镜的太阳能CPV/T系统实验与模拟研究

为了解决光伏板温度过高使光电转换效率下降的影响,搭建了一套基于聚光型菲涅尔透镜的太阳能光伏/光热(CPV/T)系统,菲涅尔透镜的聚光比为5.85,光伏板由蛇形换热通道进行冷却。基于上海气象参数,对该系统进行了实验研究。实验结果表明:实验日内系统的光热效率、光电效率和综合效率分别为50.93%,10.86%,61.79%。同时,利用TRNSYS软件,建立了系统动态能效分析模型,将模拟结果与实验结果进行对比,最大误差仅为3.08%,两者吻合较好。     

基于光学理论的PERC太阳电池背面AlO_x/SiN_x叠层膜的研究

AlO_x/SiN_x叠层膜广泛应用于PERC(钝化发射极和背面局部接触)太阳电池中,以达到增强背反射和提高背表面钝化效果的作用。在先前的研究中,光学理论分析仅应用于正面单层Si Nx或Si Ox/Si Nx双层膜厚度优化分析,极少应用于背面AlO_x/SiN_x双层膜优化分析。本文采用Matlab软件,基于光学导纳矩阵理论,同时将AM 1.5G标准太阳光谱,Al Ox、Si Nx、Al在整个光谱范围内(280~1200 nm)的折射率系数n(λ)考虑在内,系统分析了AlO_x/SiN_x双层膜的背反射效果。另外,依据背面AlO_x/SiN_x不同膜厚组合下透射光反射回硅片本体的反射率曲线分布和平均反射率作为评估指标进行理论分析,结果表明:AlO_x/SiN_x优化后最佳膜厚组合为15 nm/80 nm,为PERC太阳电池背面膜厚优化提供理论支持。     

双轴跟踪和单轴南北向跟踪CPV/T系统的热电性能研究

分别搭建了采用双轴跟踪和单轴南北向跟踪这2种跟踪方式的聚光光伏光热(CPV/T)系统实验平台,并对不同跟踪方式下的系统的热、电性能进行了测试.在实验条件基本相同的情况下进行了多次测试,结果表明,双轴跟踪C P V/T系统的平均光电转换效率和平均光热转换效率分别为13.0％和52.6％,均高于单轴南北向跟踪C P V/T...     

表面复盖太阳电池组件的热泵系统

＠张焕芬有两个实验装置，集热器固定安装，向南，面积分别为１０９ｍ２和３３３ｍ２，集热器表面７６％的面积复盖太阳电池组件。热泵中循环水的流量一定，为２８０Ｌ／ｈ。在相同的实验条件下，将循环水的温度从３０℃升至４０℃，集热器表面复盖的太阳电池组件进行发电，...     

基于TRNSYS仿真的不同跟踪方式下CPV/T系统的热电性能及经济性分析

利用TRNSYS软件仿真预测了采用不同跟踪方式的聚光光伏光热(CPV/T)系统在西安、兰州和拉萨这3个地区的全年热、电性能。仿真结果显示,以西安为例,3种跟踪方式中,采用双轴跟踪方式的CPV/T系统的全年热、电效率均最高,分别为40%和11.34%;采用单轴东西向跟踪方式的CPV/T系统的全年热、电效率次之,分别为35.67%和10.74%;采用单轴南北向跟踪方式的CPV/T系统的全年热、电效率均最低,分别为32.19%和10.16%。从动态投资回收期的角度对采用不同跟踪方式的CPV/T系统的经济性进行了评价,计算结果表明,采用单轴东西向跟踪方式的CPV/T系统的经济性最佳,在西安、兰州和拉萨这3个地区,其动态投资回收期分别为4.84、4.93和4.81年;采用双轴跟踪方式的CPV/T系统的经济性次之,在上述3个地区其动态投资回收期分别为5.65、5.69和5.48年;采用单轴南北向跟踪方式的CPV/T系统的经济性最差,在上述3个地区其动态投资回收期分别为6.09、6.26和6.00年。     

硅太阳电池用UV/IR截止滤光膜系设计

根据光学薄膜原理,编制出计算机程序。在太阳电池封装玻璃的上、下表面分别设计出红外(IR)截止的带通滤光膜系A|[1.05(LMHML)](LMHML)6[1.15(LMHML)]1.15L| G和紫外(UV)截止的带通滤光膜系G|H/2LH/2|7s。透射曲线表明:这两种带通滤光膜系对于不同波长的光有着很好的选择性透射,IR截止滤光膜系能够使波长大于1120nm的大部分光在到达电池表面前就被反射,UV截止滤光膜系能够使得波长小于350nm的光在到达电池表面前几乎全部被反射掉。同时,350nm<λ<1120nm的光的入射几乎不受影响,加权平均透射率为97.49%。     

硅MIS/IL太阳电池的SiO膜与串联电阻

本文讨论了MIS/IL太阳电池的串联电阻与蒸发SiO膜厚度、膜中的固定正电荷密度、界面态密度之间的关系。分析表现,在满足抗反射要求的最小膜厚情况下,为使电池的串联电阻降低到可接受水平,必须提高蒸发SiO膜中的固定正电荷密度和降低界面态密度。     

太阳电池应用系统的简化设计

随着太阳电池的广泛应用,太阳电池应用系统的设计越来越重要,它既要满足用电设备正常运转的要求,又要节省投资,设计工作十分复杂。本文以太阳年辐射总量为依据,提出了一种简化设计方法,可使太阳电池应用系统的设计十分简便。一、设计计算的简化过程 1.太阳电池方阵工作电压与负载工作电压的关系: 太阳电池方阵工作电压为蓄电池浮充电压、线路     

MINP太阳电池及其表面复合的分析

本文讨论了MINP太阳电池表面对光生载流子复合的影响,得出无栅区表面势与掺杂浓度和氮化硅中固定正电荷的关系,并分析了无栅区和电极区表面势对复合的影响。该电池在不增加复杂工艺的基础上可提高转换效率,目前我们用氮化硅作抗反射膜的电池,其有效面积转换效率达15.2％(AM1.5,100mW/cm~2,28℃)。     

GaInP/GaAs/InGaAs倒装三结太阳电池设计与优化

为获得带隙组合对太阳光谱有效的分割利用,基于细致平衡原理,结合p-n结形成机理,应用Matlab语言对GaInP(1.90eV)/GaAs/InGaAs倒装结构电池体系底电池带隙和各子电池厚度进行模拟优化。结果表明底电池带隙为1.0eV时,光电转换效率最高。通过对GaInP(1.90eV)/GaAs(1.42eV)/InGaAs(1.0eV)倒装结构三结太阳电池各结厚度进行优化,综合考虑材料成本及生产技术等因素,最佳厚度组合为1.35、2.83和3.19μm时,光电转换效率为44.4%,仅比最高转换效率低0.3%。     

CdS/CdTe太阳电池中CdS多晶薄膜的结构和光学性能

采用XRD,AFM,XPS和光学透射谱对化学水浴法制备的CdS多晶薄膜进行了测试分析。刚沉积的CdS多晶薄膜均匀、透明、致密,主要呈现立方结构;Cd和S的原子百分比约为1 10;能隙(Eg)约为2 47eV。在不同温度下后处理会出现六方结构和3CdSO4·8H2O衍射峰,同时晶面择优取向发生了变化。通过沉积高质量的CdS薄膜,获得了效率约13 4%的CdS/CdTe小面积太阳电池。     

喷涂CuInSe_2膜的性质和CuInSe_2/CdS太阳电池

CuInSe_2作为一种高效光伏转换材料受到极大的重视。CuInSe_2的禁带宽度为1.04eV,与地面太阳光谱匹配较好,是一种直接跃迁材料,具有高吸收系数,只要几微米的厚度就可以制成高效电池,从而降低了对材料扩散长度的要求。CuInSe_2与CdS有良好的晶格匹配,可以得到效率高于10％的全薄膜p-GuInSe_2/n-CdS电池。研究表明,6—8微米厚的CuInSe_2/     

太阳电池正面图形的设计与研究

重点研究了晶体硅太阳电池正面主栅结构,从正面银浆单耗、电性能、组件焊接拉力等方面进行了工艺优化,在保证电性能效率和组件焊接拉力的情况下,达到降低成本的目的。     

环形重力热管式PV/T系统与常规PV/T系统的对比实验研究

搭建环形重力热管式PV/T系统和常规PV/T系统的对比实验台,对二者在某晴天的动态性能进行对比实验研究;同时根据多天的实验数据,对两套系统的典型热效率和典型光电光热综合效率进行拟合。研究结果表明,动态对比当天二者具有相近的光热、光电、光电光热综合效率及效率;但长期运行性能拟合结果表明,环形重力热管式PV/T系统具有较高的典型热效率和典型光电光热综合效率,同时具有较大的热损系数。     

基于PV/T的质子交换膜电解制氢系统动态性能研究

将太阳能光伏光热综合利用技术（PV/T）与质子交换膜电解水制氢技术（PEMWE）结合，提出基于PV/T的质子交换膜电解制氢系统（PV/T-PEMWE）。系统由PV/T模块与PEM电解槽通过耦合而集成，建立数学模型分析其在白天的动态光电光热性能及制氢性能，并在相同条件下将其性能与光伏电解制氢系统（PV-PEMWE）进行对比。结果表明：PV/T系统全天总发电量为0.5 kWh，电效率维持在13%～15%之间，总发热量为9.4 MJ，热效率维持在30%～40%之间；PV/T-PEMWE系统制氢效率高于PV-PEMWE系统，PV/T-PEMWE系统全天的制氢量为153 L，平均制氢速率约为19 L/h。     

高效氮化硅抗反射膜MIS/IL及MINP硅太阳电池的研制

本文报道了用常规MIS/IL及MINP硅太阳电池工艺制备的超薄SiO_2膜进行低温、低压氨处理的结果。电池的I—V特性及转换效率明显提高。在氨气中直接制备超薄Si_xO_yN_z膜获得成功。采用简单工艺,分别制出全面积转换效率为13.5％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.02cm~2)的MIS/IL硅太阳电池及效率为16.1％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.11cm~2)的MINP硅太阳电池。