蓄冷降温式太阳电池组件的实验研究

根据太阳电池温度特性,研究通过工程热物理途径来提高太阳电池光电转换效率的方法,开发出新型蓄冷降温式太阳电池组件,利用夜间大气自然冷量吸收太阳电池热量,降低其工作温度。室外试验于07年10月～08年11月在广州地区进行,测试分析了该组件及对照组平板式太阳电池组件的温度—电能输出及转换效率特性。结果表明:与平板式组件相比,蓄冷降温式太阳电池组件工作温度大大降低,效率相应提高。蓄冷降温式组件最大温降达26.5℃,瞬时电能输出相对提高18%,全天电能输出增长14%以上。     

硅太阳电池稳步走向薄膜化

考察了硅太阳电池在光伏产业中所处的地位,分析了薄膜硅太阳电池的发展趋势。指出硅太阳电池在未来15a仍将保持优势地位,并继续沿着晶硅电池和薄膜硅电池两个方向发展。在此发展过程中,两个发展方向的主流很可能会汇合到一起,共同促使低成本、高效率、高可靠薄膜晶硅电池的诞生和产业化,从而继续保持硅太阳电池的优势地位。     

晶体硅粒太阳电池的硅粒层研究

为降低太阳电池的制造成本,设计了一种新颖的太阳电池－硅粒太阳电池。采用淮相外延方法,成功地在劣质单晶硅片上生长出粒度均匀,大小适宜,排列整齐和光电特性优良的单晶硅粒。报道了该单晶硅粒的生长方法,生长动力学以及硅粒层的形貌的一些半导体特性。     

硅N^＋PP^＋太阳电池工艺

当前所用的太阳电池,由于成本高、效率低,还不能普及推广应用。本文吸收已有的研究成果,并根据多年的半导体生产实践经验,提出比较成熟的硅N PP 太阳电池的工艺、技术方案。 (一)元件构造硅N~ PP~ 太阳电池元件的构造如图1所示。 (1)基片:选取直径为20—28毫米的P型硅单晶薄片,厚度为200—250微米,电阻率为ρ=0.3—10欧姆·厘米。     

硅太阳电池材料的研究进展

目前各种太阳电池材料中，硅是最主要的材料。文章简要介绍单晶硅、多晶硅、带状硅、非晶硅以及多晶硅薄膜材料的研究状况，并对有关问题和太阳电池材料的发展趋势进行了讨论。     

硅纳米线阵列太阳电池的性能分析

采用金属催化腐蚀法分别在(100)和(111)硅片表面制备出大面积垂直排列和倾斜排列的单晶硅纳米线阵列,垂直阵列在300～1000nm波段的平均反射率约为2.5%,倾斜阵列在该波段的平均反射率约为5%。基于垂直阵列和倾斜阵列制作的硅纳米线阵列太阳电池的最高转换效率分别为9.31%和11.37%。倾斜阵列电池的串联电阻比垂直阵列电池有所减小,使电池填充因子增大,性能有所提升。载流子复合是硅纳米线阵列太阳电池中电学损失的主导,使电池性能明显低于常规单晶硅电池。     

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。     

硅薄膜太阳电池制备技术发展概况

薄膜太阳电池是缓解能源危机的新型光伏器件。作为应用最为广泛的硅基薄膜太阳电池,本文主要总结硅薄膜电池的制备工艺和制备方法,讨论了不同陷光结构对太阳电池性能的影响,介绍了最新高效太阳电池的制备方法,并展望硅薄膜太阳电池的发展趋势。     

有机太阳能电池应用前景展望

太阳能是可再生的巨大能源,充分利用太阳能是解决能源危机的重要途径之一。有机太阳能电池是实现将太阳能直接转变为电能的最有前景的器件之一。文章综述了有机太阳能电池的基本原理和应用,特别讨论了造成有机太阳电池性能低下的原因,并介绍了有机太阳电池的最新进展。     

非晶硅薄膜电池的历史、现状和发展中的主要问题

对非晶硅薄膜太阳能电池的历史和现状进行了总结,指出了目前非晶硅薄膜太阳能电池存在的主要问题是转换效率低和严重的光致衰减效应,对解决这些问题的一些技术进行了探讨,认为非晶硅薄膜太阳能电池有很大的发展潜力,将与晶体硅和其他新兴太阳能电池三分天下。     

晶体缺陷对多晶硅太阳电池反向漏电影响研究

多晶硅太阳电池所使用的多晶硅材料往往因铸造过程中温度、应力等方面控制不佳,导致晶体缺陷形成。本文通过研究“黑丝”电池片以及点状烧穿电池片这两种在电学性能上表现为严重的反向线性漏电的异常电池片,对比观察其异常所处位置的表面及其解理断面的微观结构,发现导致这两种反向漏电现象出现的本质原因是由于其所处位置的硅片结构存在位错或其他晶体缺陷。这种由于晶体缺陷导致的反向漏电现象会使电池在工作过程中局部过热,给光伏发电系统带来巨大隐患。     

冷管型太阳能制冷系统

太阳能吸附式制冷作为一种绿色环保型的制冷技术具有良好的应用前景。本文分析了一种吸附床可直接吸收太阳能的、自身完成集热与制冷的玻璃管型太阳能吸附式制冷管,并介绍了以该冷管为基础的太阳能制冷系统。     

联合太阳能沼气的冷热电供能系统的集成及经济性分析

冷热电联供是一种先进、高效的能源系统,目前在我国应用的主要问题是天然气成本高,导致系统经济性差。太阳能和沼气是非常清洁的可再生能源,在我国来源广泛且廉价。将冷热电联供系统与太阳能、沼气完美地结合起来,集成为联合太阳能沼气的冷热电供能系统。该系统较为合理的组合方式是采用太阳能沼气池作为燃料提供装置,采用微型燃气轮机、余热锅炉、溴化锂吸收式制冷机、蒸汽换热器等作为供电、供冷和供热机组,采用太阳能集热器、换热器等装置为沼气池加热,太阳能不足时采用尾气加热。该系统能够实现能量的梯级利用,提高一次能源利用率,达到综合用能的目的,同时可有效治理环境。以某酒店作为该系统的用户对象,分析其经济性并与常规模式进行对比。结果表明,该系统一次能源利用率为74.8%,而常规模式为62.3%;综合能源价格为0.3398元/(k W·h),而现阶段电网电价约为0.6元/(k W·h);环境与减排评价指标也具有明显优势。     

冲角和孔排间距对端壁气膜冷却效率的影响

燃气轮机在变工况运转时透平叶栅和级的特性对燃机总体性能影响极大,而叶栅端壁气膜冷却效率是关键因素。为了提高端壁气膜冷却效率,通过优化气膜孔间距排列的方法,在叶栅端壁20%、50%、90%轴向弦长处和距前缘-10%轴向弦长端壁处布置单排带复合角度的圆柱形气膜冷却孔,运用CFD(计算流体动力学)方法对冲角(10°、0°、-10°)在不同吹风比(1、1.5、2)条件下端壁气膜冷却效率进行对比分析。结果表明:采用气膜孔非等距排列方式能有效缓解因横向压力梯度变化引起的马蹄涡在压力侧的阻隔作用,压力侧冷却效率较高;高吹风比的冷却射流会出现抛射冷却,能有效抑制冷却射流脱离壁面,壁面平均冷却效率提高;主流正冲角有利于提高端壁吸力侧气膜冷却效率,压力侧变化不大。     

太阳能发电的普及与前景

太阳能发电是摆脱对化石燃料的依赖,减少温室气体排放的重要手段之一。太阳能发电潜力巨大,按照理想状况,2100年世界能源需求的64%可由太阳能提供。2009年世界太阳能发电装机容量达6.43GW,产值380亿美元。同年世界太阳能电池产量达到9.34GW,太阳能电池生产能力约20GW。中国在结晶硅太阳能电池和结晶硅太阳能电池组件的生产上占有绝对优势,2009年底中国7大太阳能电池生产企业年生产能力合计达到4GW。西方跨国化工、石油公司纷纷进入太阳能发电领域,其中日本企业表现尤为突出。太阳能电池可分为结晶系、薄膜系、多接合系、有机系等。目前的主流是原料采用硅的结晶系(单晶硅、多晶硅),市场使用最多的是结晶硅型太阳能电池。薄膜系太阳能电池提高效率和降低成本的余地较大,CIS型市场潜力巨大,有机半导体型、色素增感型实用化尚需时日。降低成本是太阳能发电产业自立的关键。太阳能发电技术开发可分为3个方面:实用化的结晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池等;可大幅降低成本的色素增感、有机薄膜等新型太阳能电池;太阳能发电装置的技术开发评价、市场化评价等。     

涡轮端壁平均气膜冷却效率的正交模拟研究

在涡轮叶栅端壁21%、51%、81%轴向弦长处和距前缘9%轴向弦长端壁处布置4排圆柱形气膜冷却孔,运用CFD方法模拟吹风比、轴向倾角α和展向倾角β3个影响因素共同作用下的端壁平均气膜冷却效率,通过正交方案选出最优孔排布置方式.结果表明:吹风比对端壁平均气膜冷却效率的影响最大,展向倾角β影响次之,轴向倾角α影响最小;吹风比为2.0,轴向倾角α为30°,展向倾角β为45°(第1、第3排冷却孔与y轴负方向成45°,第2、第4排冷却孔与y轴正方向成45°)布置时,端壁表面平均气膜冷却效率最高,为3个因素影响下的最优方案.     

太阳电池最大功率及其跟踪模式

根据太阳电池电流方程及输出功率极值条件,在温度保持不变时,可建立最大功率方程,由此可在伏安特性坐标系内绘制大范围光照变化时最大功率的轨迹线,发现其呈现为S形状。据此提出三种最大功率的跟踪模式:(1)恒载跟踪;(2)恒压跟踪;(3)计算跟踪。其中恒载跟踪适用极低光照和极强光照,恒压跟踪适合于中等光照,计算跟踪适合于恒压跟踪向恒载跟踪的过渡光强。计算跟踪是本文给出的一种最大功率电压联立求解的计算方法。     

小型太阳能溴化锂吸收式空调热水供暖系统研究

针对小型太阳能吸收式空调与大型机在结构和设计方法中差别,叙述了国内外在系统小型化,结构优化,降低成本,提高效率方面所做得的研究,提出了应用中应解决的问题。