CdS／CdTe—CdS／Cu2S异质二重结薄膜太阳电池的设计与计算

根据半导体材料的性能参数，考虑光电压Ｖ和耗尽区宽度Ｗ的变化对光电流ＪＬ的影响，较严格地计算了ＣｄＳ／ＣｄＴｅ和ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ两种异质结单晶薄膜太阳电池的光优特性曲线。然后在Ｊ＾ⅠＳＣ＝Ｊ＾ⅡＳＣ的条件下，以由上述两种异质结构成的二重结太阳电池的ＣｄＴｅ，Ｃｕ２Ｓ厚度进行匹配，计算各种组合下二重结太阳电光伏特性曲线。理论证明最佳匹配厚度Ｈｍａｘ约为９．０６μｍ，最大短路电流、开路电压、转移效率分别     

多晶CdS／Cu2S异质结太阳电池光电流及转换效率的计算

根据半导体材料的性能参数，对多晶ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ薄膜太阳电池在各种浓度下的光伏特性作了较深入的分析和计算。计算中考虑到耗尽区宽度的变化以及内表面复合损失对光电流ＪＬ的影响，同时还用Ｒｏｔｗａｒｆ晶界复合损失模型计算了晶粒度对光电流及光伏特性的影响。存在一个最佳Ｃｕ２Ｓ受主浓度Ｎａ＝１０＾１５ｃｍ＾－３，单晶和晶粒度Ｒ＝３μｍ的多晶电池，其转换效率分别为１３．６％和１３．３％。     

n－CdS／p－CdTe异质结薄膜太阳电池

ｎ－ＣｄＳ／ｐ－ＣｄＴｅ异质结薄膜太阳电池王万录美国能源部曾在１９８７—１９９１年期间关于光伏研究的五年计划中提出，平板型太阳电池要求达到的主要指标是：转换效率高于１５％，价格每平方米低于１美元，寿命长达２０年。薄膜技术是达到这个目标唯一可行的方法，...     

光热对薄膜CdS／Cu2S太阳电池物理参数的影响

研究了光、热和湿气对ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ电池效率及电池成结、结电容、二极管特性和光谱响应特性的影响。结果表明，对未成结电池光加速成结作用，对成结电池光引起电池性能下降，这种衰降是不可逆过程。     

n—CdS／p—CulnSe2异质结二极管电流传输机制的研究—计算机模拟分析

应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解电子、空穴连续性方程和泊松方程，对ＣｄＳ／ＣｕＩｎＳｅ２异质结的伏安特性进行计算机数值模拟。基于材料、器件参数的实验数据，我们的计算结果支持了ＣｕＩｎＳｅ２中的Ｓｈｏｃｋｌｅｙ＝Ｒｅａｄ空间电荷复合是控制ＣｄＳ／ＣｕＩｎＳｅ２异质结二极管正向电流主导的物理机制，进一步说明在提高ＣＩＳ太阳电池性能的努力中开展ＣｕＩｎＳｅ２化学缺陷研究的重要性。     

n－CdS／p－CulnSe_2异质结二极管电流传输机制的研究──计算机模拟分析

应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解电子、空大连续性方程和泊松方程，对ＣｄＳ／Ｃｕｌｎｓｅ。异质结的伏安特性进行计算机数值模拟。基于材料、器件参数的实验数据，我们的计算结果支持ＴＣｕＩｎＳｅ。中的Ｓｈｏｃｋｌｅｙ－Ｒｅａｄ空间电荷（ＳＲＳＣ）复合是控制ＣｄＳ／ＣｕＩｎＳｅ。异质结二极管正向电流主导的物理机制，进一步说明在提高ＣＩＳ太阳电池性能的努力中开展ＣｕＩｎＳｅ。化学缺陷研究的重要性。     

高效非晶硅叠层太阳电池的优化设计

研究了高效ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ－ＳｉＧｅ三结太阳电池的优化设计。电流匹配是影响二端子叠层太阳电池填充因子的关键因素，在内电极的ｐ／ｎ界面外附加载流子复合是由少数载流子浓度、界面态和ｐ／ｎ界面处材料的几何因素匹配决定的。利用适当的带隙匹配和ｉ层厚度匹配来实现ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ三结太阳电池结构的最佳化，同时采用改善ｎ／ｉ界面特性的缓冲层技术，获得了Ｖｏｃ＝２．４８Ｖ，Ｊｓｃ＝６．     

蒸发硒化法制备CIS／CdS太阳电池研究

用蒸发硒化法制作的基于ＣｕＩｎＳｅ２（ＣＩＳ）膜的ＣＩＳ／ＣｄＳ太阳电池，面积为０．１ｃｍ２和１ｃｍ２电池的转换效率分别达到７．６２％和７．２８％，５ｃｍ×６ｃｍ电池的平均效率达到６．６７％。对制备工艺及关键技术、电池性能和退火效应进行了分析探讨。     

蒸发硒化法制备了CIS／CdS太阳电池研究

用蒸发硒化法制作的基于ＣｕＩｎＳ３２（ＣＩＳ）膜的ＣＩＳ／ＣｄＳ太阳电池，面积为０．１ｃｍ＾２和１ｃｍ＾２电池的转换效率分别达到７．６２＾和７．２８％，５ｃｍ×６ｃｍ电池的平均效率达到６．６７％，对制备工艺及关键技术，电池性能和退火效应进行了分析探讨。     

CdTe/CdS异质结太阳电池的电特性--关于"CdTe/CdS异质结特性"一文同郭江等商榷

笔者认为郭江等关于“CdTe／CdS异质结特性”一文，对CdTe／CdS太阳电池的CdS／CdTe异质结特性的讨论时存在理论上的错误和设计思想不妥。例如，求解CdTe／CdS异质结空间电荷区电势满足的泊松方程时，所给的边界条件有错，因而所得的电势分布亦有错；关系式△Er=(Eg2-Eg1)-△Ec=0有错；CdTe／CdS异质结能带结构不妥等。据此，我们针对上述CdS／CdTe异质结太阳电池存在的问题进行了理论研究和讨论，所得到的相应研究结果，与郭江等商榷。     

Research on the influence of PV cell to thermal characteristics of photovoltaic/thermal solar system

In the paper, we analyzed internal thermal transmission characteristics of water‐heating photovoltaic/thermal (PV/T) solar collector covered by photovoltaic (PV) cell, established photothermal conversion model of PV/T solar system, and analyzed the influence of PV cell coverage to photothermal characteristics of PV/T solar system. Results show that the thermal efficiency of PV/T solar system by optimizing PV cells coverage can reach 68%. In addition, by designing four water‐heating PV/T solar system prototypes with PV cell coverage of 0.4, 0.56, 0.7, and 0.82, respectively, we conducted experimental researches for the four prototypes and found that the four prototypes can achieve thermal efficiencies of 58%, 51%, 64%, and 67%, respectively, in heating 250 L of water to 50°C. The experiment results are consistent with theoretical analysis results, indicating that it is feasible to improve thermal characteristics of PV/T solar system by optimizing PV cell coverage. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

风光互补电动汽车储能电站系统优化设计

通过对唐山市区太阳能和风能资源状况调查分析,对全年不同方位角和倾角上的太阳能辐射量进行模拟计算,得出南偏东9.8°方向、倾角为39.7°的倾斜面上接收的太阳能辐射量最大,其值为1.62×106Wh/m2。研究中对3kW风力发电机和1kW光伏发电系统的发电量进行了计算,并以1辆纯电动轿车为负载进行了容量配比优化,设计了风力发电系统、风光互补系统及光伏系统三种不同的方案,经过对各方案的经济性、可靠性及稳定性分析,得出最佳的设计方案为风光互补发电系统,该系统风力发电装机容量为3kW,光伏发电装机容量为8.96kW。     

Advancement in solar photovoltaic/thermal (PV/T) hybrid collector technology

This article presents an overview on the research and development and application aspects for the hybrid photovoltaic/thermal (PV/T) collector systems. A major research and development work on the photovoltaic/thermal (PVT) hybrid technology has been done since last 30 years. Different types of solar thermal collector and new materials for PV cells have been developed for efficient solar energy utilization. The solar energy conversion into electricity and heat with a single device (called hybrid photovoltaic thermal (PV/T) collector) is a good advancement for future energy demand. This review presents the trend of research and development of technological advancement in photovoltaic thermal (PV/T) solar collectors and its useful applications like as solar heating, water desalination, solar greenhouse, solar still, photovoltaic-thermal solar heat pump/air-conditioning system, building integrated photovoltaic/thermal (BIPVT) and solar power co-generation.     

抛物面聚光太阳能PV/T系统的热电性能分析

建立了带有散热翅片的聚光太阳能PV/T热电联产系统内部传热过程的一维稳态数学模型,对传热过程进行了数值模拟,分析了空气质量流速、入射光强度、聚光比、环境温度、上部通道高度及翅片参数对系统的空气温度、电池板温度及系统热、电效率的影响.结果表明:随着入射光强、聚光比的增加,空气出口温度和电池板温度都会增加,系统热电总效率增加;通过增空气流量可以有效降低电池温度,提高电池的光电转换效率和系统的总能量利用效率;吸热板背面的翅片可以强化通道内空气的传热过程,降低电池板的温度,系统效率可增加约2%;在相同的光照条件下,人口空气温度越低,上部通道越窄,系统热效率越高.研究结果为聚光太阳能PV/T热电联产系统的设计和运行提供了理论依据.     

基于相变微胶囊悬浮液的太阳能光伏热系统的研究进展

在太阳能光伏热系统中,光伏电池温度过高会导致太阳能发电效率下降。相变微胶囊悬浮液(MEPCMS)是一种潜热型功能性流体,将其作为冷却介质用于太阳能光伏热系统可以有效降低光伏电池温度,提高系统的能量利用率。针对相变微胶囊易泄露、导热性差等问题提出了改性方法,使其具有光热转换功能并提升了综合性能。基于性能评价指标分析了太阳能光伏热系统性能的影响因素。结果发现,流速、浓度和太阳辐照量是影响MEPCMS在太阳能光伏热系统中换热性能的关键因素。适当增加MEPCMS浓度和流速能提高工质的换热性能,在降低光伏板温度的同时增加太阳辐照量和系统热电产量,但需结合太阳辐照量大小合理匹配工质的浓度和流速。未来研究方向可集中在提升MEPCMS在太阳能光伏热系统中的换热性能、探究运行参数和太阳辐照量之间的匹配关系、优化集热器结构、利用其蓄热性解决太阳能间歇性等方面。     

太阳能光电/光热一体化技术及其应用进展研究

太阳能光电/光热一体化系统主要由光伏电池组件和太阳能集热器组成,可同时实现光伏发电和光热利用,从而有效地提高了太阳能的综合利用效率。文章首先从光伏组件和光热部件着手,分析了PV/T系统的结构和各项性能;然后,概述了目前常用的PV/T热水系统性能评估方法;最后,提出了在推广PV/T系统时还须解决的问题。     

Output variation of photovoltaic modules with environmental factors—I. The effect of spectral solar radiation on photovoltaic module output

In this study, it was investigated how changes in spectral solar radiation effects the output of photovoltaic modules. First, there was a precise examination of the seasonal changes in spectral solar radiation. Consequently, it was found that the ratio of spectral solar radiation available for solar cell utilization, to global solar radiation, changes from season to season. It varied, from 5% for polycrystalline silicon cells, to 14% for amorphous silicon cells, throughout one year. Obviously a cell made from amorphous silicon is more severely effected by seasonal variations.

Next, the seasonal changes of photovoltaic module output were examined. The output was calculated by the conventional output evaluation method using irradiance and cell temperature. This calculated value and the subsequently measured value were accumulated and the two values compared. As a result, the accumulated output of photovoltaic modules was confirmed as changing seasonally in the same way as spectral solar radiation. The output ratio of polycrystalline silicon was found to change by 4%, while that of amorphous silicon varied by 20%. Hence the seasonal variations in spectral solar radiation should be taken into account for optimum photovoltaic power system design.     

A photovoltaic/thermal system with a combination of a booster diffuse reflector and vacuum tube for generation of electricity and hot water production

Using water as a coolant to reduce the temperature of solar cells is one of the best methods for improving the efficiency of a photovoltaic/thermal system. However the heat absorbed from the solar cell panel is not enough for providing domestic hot water. In this article, a new architecture of photovoltaic/thermal system is proposed and investigated. A silicon monocrystalline photovoltaic module is used with appropriate reflectors in order to increase insolation in conjunction with a closed loop cooling facility to efficiently extract the panel's heat. The absorbed heat from the photovoltaic/thermal panel, is used to preheat the water flow before entering four vacuum tube solar water heaters placed on both sides of the photovoltaic/thermal panel. Performance evaluation of this system in comparison to a similar bare photovoltaic panel, showed a significant increase in the system's electrical and thermal energy output.     

太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究

太阳能光伏光热一体化不仅能够有效降低光伏组件的温度,提高光伏发电效率,而且能够产生热能,从而大大提高了太阳能的转换效率。对光伏光热建筑一体化(BIPV/T)系统的两种主要模式:水冷却型和空气冷却型系统的工作原理和系统模型进行了理论介绍,详细说明了两种系统中热产品在家庭中的应用。并对目前研究情况下两个系统中存在的问题提出了改进方案。与常规建筑相比,光伏光热建筑减少了墙体得热,改善了室内空调负荷状况,提高了建筑节能效果。     

非晶硅太阳能光伏/光热空气集热器性能对比实验研究

文章设计了新型非晶硅太阳能PV/T空气集热器,该空气集热器能够解决传统太阳能PV/T热水器在高温波动情况下,晶硅电池热应力大的问题,同时避免了冬季管道发生霜冻的现象。文章通过实验对比,分析了非晶硅太阳能PV/T空气集热器、单独非晶硅光伏电池和传统太阳能空气集热器的能量效率和[火用]效率的差异。分析结果表明:非晶硅太阳能PV/T空气集热器的平均热效率为45.70%,比传统太阳能空气集热器的平均热效率降低了约25.88%;当空气质量流量增大至0.048 kg/s时,非晶硅太阳能PV/T空气集热器中的非晶硅光伏电池的平均电效率高于单独非晶硅光伏电池,它们的平均电效率分别为4.70%,4.54%;非晶硅太阳能PV/T空气集热器的总[火用]效率高于传统太阳能空气集热器的热[火用]效率和单独非晶硅光伏电池的电[火用]效率,非晶硅太阳能PV/T空气集热器总[火用]效率最大值为7.14%。文章的分析结果为非晶硅太阳能PV/T空气集热器的推广提供了参考。