月尘对太阳电池阵开路电压影响研究

通过地面模拟实验获得月尘对光线遮挡效果数据,结合月尘和光传输特性,拟合出一新的月尘对光线遮挡数学模型。理论计算结果与实验数据进行对比,验证该模型的准确性。发现随着月尘厚度线性增加而光线的透过率呈指数下降。通过月尘吸附对太阳电池阵开路电压影响的研究,提出一个新的解析表达式。地面模拟实验获得月尘对太阳电池阵开路电压影响数据,理论计算结果与实验数据进行对比,验证该理论模型的可行性和准确性。发现随着月尘厚度线性增加太阳电池阵开路电压呈指数下降。     

MIS／IL硅太阳电池耐紫外辐射性能的研究

通过比较蒸发铯和浸渍铯在ＭＩＳ／ＩＬ硅太阳电池中所引入的铯量、固定正电荷量、界面态密度和对太阳电池表面面电阻的影响，以及测量上述诸量和太阳电池的主要参数经紫外辐照后的变化，并从表面能带的角度分析了引入铯对太阳电池的紫外辐射稳定性的影响，解释了在ＭＩＳ／ＩＬ硅太阳电池中引入铯使该器件耐紫外辐射性能提高的原因。     

从Ⅰ-Ⅴ特性曲线分析太阳电池烧结工艺条件

通过对太阳电池的I-V特性曲线进行检测分析,得出太阳电池的串、并联电阻与电极烧结的各个温度段的温度密切相关,并联电阻受高温区温度和烧结时间(带速)的影响。通过对烧结工艺的优化调整,获得了较好性能的太阳电池,得到了烧结工艺调整优化的方法。     

高辐照度对高效光伏组件性能影响的研究

研究了高辐照度下的光谱辐照度分布及其与太阳电池的匹配性,通过测试辐照前后太阳电池的光电转换效率、外量子效率(EQE)、反射率、栅线形貌,对比分析了高辐照度、超高辐照度与标准辐照度对高效太阳电池性能影响的差异,并通过与光伏组件户外数据关联分析高辐照度对光伏组件性能的影响。研究结果显示：太阳电池在经受高辐照后,短路电流的下降幅度较为明显,而其下降主要是因为栅线氧化及钝化效果变差引起的复合损失;高辐照环境下最优的光伏组件类型建议选择n型双玻半片光伏组件。评估高效光伏组件在不同环境下的性能,有助于保证光伏组件成品性能的稳定可靠。     

不同ZnO/Cu2O异质结电池的光伏性能

采用电化学沉积法,分别制备薄膜/薄膜型(薄膜型)和薄膜/纳米线型(复合型)Cu2O/ZnO异质结太阳电池,并通过光吸收谱和电流-电压谱测试两类太阳电池的性能。研究发现,与薄膜型异质结太阳电池相比,复合型电池具有更高的电池转换效率。通过对两种不同太阳电池的结构表明,增大PN结面积和改善异质结界面性质是提升该类异质结太阳电池性能的重要途径。     

基于动态环境变量的太阳电池模型研究

为研究动态环境变量与太阳电池输出特性的关系,在分析太阳电池工程数学模型的基础上,根据MPPT算法和电池外特性,提出2种新的电池模型表征思路。建立动态环境变量与开路电压U_(oc)、短路电流I_(sc)、最大功率点电压U_m、最大功率点电流I_m和最大功率点功率P_m这5个太阳电池输出特性参数之间的联系,并在Matlab/Simulink平台上搭建对应的仿真模型。同时,通过温度变化对太阳电池输出特性影响的试验,说明模型的有效性。试验结果表明基于MPPT算法的太阳电池模型相较于基于外特性的仿真模型计算结果误差率更低,但计算过程更复杂。     

基于LED太阳模拟器太阳电池光谱响应测试研究

从原理介绍光谱响应、量子效率和光电转换效率3者间的关系。通过光谱响应测试系统对比两种不同工艺的太阳电池的光谱响应曲线,分析太阳电池结构和工艺与光谱响应的关系,进一步说明光谱响应对提高晶硅电池转换效率的作用。     

激光掺杂选择性发射极技术在PERC单晶硅太阳电池中的应用

以激光掺杂选择性发射极(LDSE)技术在PERC单晶硅太阳电池中的应用为研究对象,使用太阳电池单二极管模型模拟了反向饱和电流密度与开路电压、比接触电阻与填充因子之间的关系;测试了不同激光功率和激光划线速度对扩散后方块电阻变化值的影响,并通过扫描电镜(SEM)对硅片表面形貌和电化学电容-电压(ECV)法对发射极表面浓度和结深进行了表征;采用5主栅金属化图形设计PERC单晶硅太阳电池,通过LDSE工艺参数优化,制备了平均转换效率达到21.92%的PERC单晶硅太阳电池。研究结果表明,LDSE技术可提高PERC单晶硅太阳电池的外量子效率(EQE)短波蓝光响应和转换效率。     

获得最大日照度的协调控制方法的研究——多镜面聚光型太阳能光伏系统

针对目前太阳能聚光方式,提出了采用平面镜反射聚光的多镜面阵全跟踪聚光方案.首先描述了多镜面聚光型太阳能光伏系统的基本结构及其跟踪控制原理和方法.通过对多镜面阵聚光系统对太阳全方位跟踪控制分析,推出了太阳电池组件和平面镜阵在跟踪过程中方位角、倾角及空间位置变化的运动方程.通过建立了平面镜阵与太阳电池组件之间的运动关系,实现太阳电池组件跟踪控制以及平面镜阵之间的跟踪协调控制,并对此系统进行了定量分析和数值计算.     

MIS反型层太阳电池栅电极间距的研究

根据计算得出的ＭＩＳ／ＩＬ ｐ－Ｓｉ太阳电池的表面面电阻与固定正电荷、界面态间的关系，分析了太阳电池栅间距的尺寸范围，并实测了该电池的固定正电荷密度、界面态密度和表面面电阻及电极栅间距对其性能的影响。     

少子寿命值对太阳电池生产的监控作用

研究了太阳电池工艺过程中少子寿命值的变化,揭示了少子寿命值在太阳电池生产过程中的应用.通过比较工艺前后少子寿命值的变化,可以优化生产工艺,提高电池转换效率,改善电池的性能.经过工艺优化后,多晶硅太阳电池(非绒面)的平均转换效率达到14.75%.     

浇铸法制备太阳电池用多晶硅锭的研究

用浇铸法制成了柱状结构多晶硅锭。本文讨论了热场分布和模具温度对浇铸多晶硅锭生长的影响,报道了用该材料制作的太阳电池的电学特性,其最高效率达12％(AM1.5),并分析了浇铸多晶硅的生长结构和太阳电池性能的关系。     

太阳电池积灰对其发电性能影响的研究

以太阳电池为研究对象,通过Matlab建立数学模型,对太阳电池的输出特性进行仿真研究。然后通过天津地区实际的太阳电池进行测试实验,建立太阳电池输出功率与积灰密度关系的数学模型。研究结果表明:随太阳电池表面积灰密度的增加,太阳电池的输出功率相应的减少,且得到在一定条件下(辐照度为1000 W/m2、温度为25℃),太阳电池输出功率与积灰密度的数学公式。最后通过数据分析得出天津地区太阳电池积灰会造成光伏组件年均降低发电效率约为6%。     

纳米晶TiO_2光阳极修饰及光电子复合效应

对染料敏化纳米晶TiO_2薄膜太阳电池的光阳极进行了不同方法的TiCl_4修饰处理,测量了各种修饰处理下的TiO_2太阳电池的光电转换性能。通过准分子脉冲激光(λ=248nm)和氙灯辐照下的开路光电压V_∝随时间的衰减关系,分别研究了单色脉冲和多色连续光激发下的染料敏化TiO_2太阳电池的光电子复合效应,从中明确了TiCl_4修饰对染料敏化TiO_2太阳电池暗电流的调制所起的重要作用。     

太阳电池板安装倾角间歇性优化调节的研究

提出一种间歇性优化调节的固定式太阳电池板最佳安装倾角的计算方法。在研究直接太阳辐射、散射辐射和地面反射辐射量的变化情况和太阳电池板光电转换关系的基础上,导出固定式安装的太阳电池板聚光能量瞬时值的计算模型。通过对倾斜面上瞬时辐射量在调整周期内的连续积分,获得在年能量收益最大化下的按月、季、半年进行调整以及全年固定式太阳电池板的最佳安装倾角。仿真计算表明,与水平安装的太阳电池板电池板相比,在不同地区按冬、夏半年期进行最佳倾角调整的太阳电池板聚光能量可增加23.8%~29.6%,有较好的综合效益。     

中空玻璃式太阳电池组件的热性能研究

对中空玻璃式太阳电池组件的热性能进行了研究,对影响太阳电池温度的各因素进行了分析,建立了一个一维模型对试验结果进行了说明.结果表明,中空玻璃式太阳电池组件的散热性能较差,其内部太阳电池温度高于常规组件.在组件结构方面,影响太阳电池温度的各因素的重要性从高到低依次为:太阳电池与玻璃接触的紧密程度,太阳电池固定的位置,间隔条的宽度,组件所采用的玻璃的厚度.外界环境对太阳电池温度有重要影响,最主要的是风速的影响,其次是地面辐射的影响.     

临近空间太阳电池模型修正与发电量预测研究

由于在飞行过程中,温度、辐照度和倾角变化都会对临近空间飞行器上太阳电池的输出功率及效率产生影响,该文利用太阳光模拟器及薄型晶体硅太阳电池,进行多组测量实验,得到在不同温度、辐照度和倾角条件下,太阳电池的短路电流、开路电压等参数,并通过与模型仿真结果进行对比,对已有太阳电池电模型进行修正,得到更接近真实飞行工况的临近空间飞行器用薄型晶体硅太阳电池的模型。最后,基于修正后的模型通过仿真对太阳电池阵列在临近空间的全天发电功率变化趋势进行预测,可为临近空间飞行器用太阳电池阵列设计与功率预测提供重要参考。     

基于多传感器信息融合的太阳电池动态建模

为获取运动状态下太阳电池输出特性,提出一种基于多传感器信息融合的太阳电池动态建模方法。基于多传感器信息融合测量模型、欧式空间旋转理论、光照强度与太阳电池空间位置关系和太阳电池数学模型及其参数与光照强度之间耦合关系,构建太阳电池动态模型得到其动态输出特性。通过SIMPACK及Matlab/Simulink仿真软件建立太阳电池动态发电仿真平台验证了方法的有效性。结果表明,载体的运动明显影响了太阳电池输出特性,且在太阳电池输出最大功率点处的功率最大减少了18.038%。     

硅基薄膜太阳电池的生产工艺及设备

介绍了国内外薄膜太阳电池工业化生产的现状,分析了瑞士欧瑞康（Oerlikon）太阳电池公司的硅基薄膜太阳电池模块生产工艺和设备,总结等离子增强化学气相沉积的物理化学过程。通过非晶硅／微晶硅叠层太阳电池的SEM图和Ｉ-Ｖ特性,揭示出叠层太阳电池实现高效、高稳定、低成本的原因;并归纳出硅基薄膜太阳电池性能的研究热点及提高转换效率的核心技术。     

正向偏置电压修复钙钛矿太阳电池的研究

采用偏置电压调控钙钛矿太阳电池离子迁移,抑制钙钛矿离子在界面的堆积、填充太阳电池缺陷,恢复老化太阳电池的性能。在对老化太阳电池引入正向偏置电压修复手段后,太阳电池光电转换效率从老化后的17.8%恢复到21.5%;在100 h的最大功率点跟踪中引入偏置电压修复手段后,获得3.1%总能量增益。通过自主搭建的集成表征环境,原位实时测量偏压修复太阳电池前后太阳电池电学性能和光学特性的变化规律,建立偏压调控钙钛矿离子迁移的物理模型,探究偏置电压修复太阳电池的背后机理。结果表明,该修复策略可通过调控离子迁移,钝化缺陷、优化载流子提取和输运、进而修复太阳电池。