独立光伏系统与并网光伏系统

1光伏系统构成 光伏发电系统构成如图1示，主要部件如下： （1）太阳电池。由硅半导体材料制成的方片、圆片或薄膜，在阳光照射下产生电压和电流。 （2）太阳电池组件，也称为“光伏组件”。预先排列好的一组太阳电池，被层压在超薄、透明、高强度玻璃和密封的封装底层之间。太阳电池组件有各种各样的尺寸和形状，典型组件是矩形平板。     

单晶硅光伏组件性能衰减分析

光伏组件长期可靠性运行是大规模商业应用的前提。为确保光伏组件寿命超过25年,分析光伏组件性能衰减的机制显得至关重要。以长沙市户外使用9年的40 kW单晶硅光伏组件为对象,对其全过程的性能数据进行分析,进行外观检查、红外热成像测试和电性能评估。统计外观缺陷并分类,分析组件电性能参数衰减、变化情况;尝试把外观缺陷与电性能衰减对应关联起来。发现玻璃侵蚀、背板黄变、电池栅线和抗反射层氧化等频繁出现的外观缺陷可导致性能衰减,九年间总功率衰减7.8%。     

基于太阳能全光谱利用的制氢发电系统性能研究

针对目前光伏光热系统中存在的太阳能全光谱分束技术与甲醇蒸汽重整等问题,基于太阳能全光谱分束技术提出了太阳能光伏-甲醇重整综合发电系统。以线性菲涅耳聚光器为原型,在光伏组件表面喷镀光谱分束薄膜用于光谱的拆分利用。其中可见光部分被光伏电池利用发电,紫外和红外部分被反射至热反应器分解甲醇制备合成气,后通入固体氧化物燃料电池发电。光学分析表明,给定理想分束薄膜光谱特性后,系统光学效率可达90.2%。热力学分析结果表明,该系统具备一定的甲醇热化学分解以及合成气的制备作用,光谱分束薄膜匹配单晶硅光伏组件后系统最高净太阳发电效率可达27.71%,高于传统太阳能聚光集热甲醇重整系统的净发电效率（26.5%）。此外,经济性分析表明,太阳辐照接收面积为100 m2时平准化电力成本为1.4元/(kW·h)。     

非平面碲硒镉薄膜太阳电池组件制备研究

随着光伏技术日益进步,其应用场景愈加细分,一些场景需要使用非平面光伏电池组件以兼顾其功能性与美观需求。基于顶衬碲硒镉薄膜太阳电池结构特点,利用玻璃热弯技术,在常压环境且充保护气体的管式炉中直接对顶衬碲硒镉薄膜太阳电池小面板进行热弯,制备了非平面顶衬碲硒镉薄膜太阳电池小组件,使用I-V测试仪对其热弯前后I-V特性进行了研究。结果表明,热弯温度为610℃时,小组件的V_OC、J_SC、FF和效率与热弯前相比未见明显衰减,热弯温度为630℃时,小组件仍能保持约10%的光电转化效率。该研究证明,当应用场景需要非平面光伏电池时,通过直接热弯顶衬碲硒镉薄膜太阳电池面板制备非平面碲硒镉太阳电池组件是可行的,这为非平面碲硒镉太阳电池组件产业化提供了一种制备方法。     

太阳能光伏发电技术(11)独立光伏系统与并网光伏系统

1光伏系统构成光伏发电系统构成如图1示,主要部件如下:(1)太阳电池。由硅半导体材料制成的方片、圆片或薄膜,在阳光照射下产生电压和电流。(2)太阳电池组件,也称为“光伏组件”。预先排列好的一组太阳电池,被层压在超薄、透明、高强度玻璃和密封的封装底层之间。太阳电池组件有各种各样的尺寸和形状,典型组件是矩形平板。(3)太阳电池方阵,简称“方阵”。在金属支架上用导线连在一起的多个光伏组件的组合体。太阳电池方阵产生所需要的电压和电流。(4)蓄电池组。提供存储直流电能的装置。(5)控制器,系统控制装置。通过对系统输入输出功率的调…     

利用风力发电机组塔筒壁安装CIGS光伏柔性组件实现“风光互补”的方案研究

“风光互补”能够综合光伏发电和风力发电的优势,提高供电的可靠性和资源的利用效率,加强土地的合理化、集约化利用,因而近年来得到了广泛的应用。目前,“风光互补”光伏组件主要以多晶硅组件为主。随着碲化镉、铜铟镓硒(CIGS)等柔性薄膜组件的研发成功,其因良好的弱光效应、无衰减、成本低和可塑性强等优点而得到了广泛的应用。基于此,对利用风力发电机组塔筒壁安装CIGS柔性薄膜组件实现“风光互补”的方案进行研究。     

低倍聚光太阳电池组件设计

针对低倍聚光光伏系统的特点,对系统中太阳电池组件的基本结构,如太阳电池的连接方式、旁通二极管的布置、组件散热装置的设置等进行了阐述。对聚光光伏组件主要材料如玻璃、EVA、互连焊带等的选择进行了介绍与分析。     

薄膜太阳电池的研究与发展

随着多晶硅薄膜电池的玻璃衬底的尺寸越来越大及太阳能转换效率的提高,光伏电池的发电成本得到显著的降低。太阳能光伏电池发电的前景变得越来越光明了。当前,制约太阳电池发展的一个很重要的因素是太阳电池的成本,目前国内晶体硅太阳电池组件的成本高达30～35元/W,远高于传统发电方式的成本。太阳电池的成本取决于太阳电池的组件、电力的存储与转换、电池组件的支持与架设、     

光伏组件表面积灰对发电性能的影响

灰尘颗粒沉积到光伏组件表面后,会使组件前盖玻璃的透光率降低,导致组件的输出功率降低。介绍了用MATLAB/SIMULINK模拟灰尘沉积对光伏组件输出性能的影响,从不同灰尘沉积情况下光伏组件的输出特性曲线可以看出,灰尘沉积的增多,其最大功率点功率下降明显。在理论研究的基础上,搭建实验平台进行实验研究,结果证明仿真结果是有效可信的。     

镀膜方单晶组件在并网光伏系统中的研究

镀膜方单晶组件采用方形单晶硅电池片,利用气相沉淀方式,在太阳能组件钢化玻璃外表面镀上一层减反射膜,可减少光线反射,增加入射光,即提高光电转换效率。将镀膜方单晶组件接入并网光伏系统中,研究其在不同辐照度、膜表面积灰程度、膜表面手指印、膜表面刮痕等条件下的实际发电性能,并通过模拟仿真验证实验的准确性。结果表明:镀膜方单晶组件具有更高的光电转换效率,且在低辐照条件下更加明显;灰尘对组件发电性能的影响与辐照强度的大小有关;膜表面的手指印、刮痕对组件发电性能影响不大,可消除客户的担忧。     

建筑物太阳电池板不同安装方式下的聚光增益

为提高光伏一体化建筑太阳能的利用率,提出一种求瞬时太阳辐射能的数学模型,并通过对其积分获得太阳电池板年聚光量的计算方法。为修正误差,引入月平均日照系数。以建筑物光伏一体化国家重点试点地区为例,计算了太阳电池板的最佳坡度角及四种典型安装方式下的年聚光量和聚光增益。结果表明,与南立面安装的太阳电池板相比,最佳坡度角、纬度角和平顶安装的太阳电池板年均聚光增益分别为64.54%、64.45%、45.94%。     

LiCoO2的TiO2包覆原理探索研究

文献中对LiCoO2材料的表面包覆已经进行大量的报道,清晰显示LiCoO2的表面改性对材料循环性能产生了重要正性效应。然而,材料的包覆原理和作用机制直到目前仍然模糊不清,没有一个确定统一定论。采用溶胶-凝胶法,结合TiO2与LiCoO2体相反应的研究结果,详细地研究了TiO2对LiCoO2的包覆效应,建议了可能包覆原理和作用机制。     

纳米TiO2对RTV硅橡胶涂膜导电的影响

为了解纳米二氧化钛(TiO2)对室温硫化(RTV)硅橡胶涂膜半导体导电行为影响的规律,采用电位-电容法结合Mott-Schottky分析技术研究了在硫酸钠的质量分数w(Na2SO4)=5%的硫酸钠溶液中纳米二氧化钛对RTV硅橡胶涂膜的导电行为的影响。研究发现,添加纳米二氧化钛粉体后,RTV硅橡胶涂膜的空间电荷层电容Csc减小,该涂膜的空间电荷层厚度增加。随着浸泡时间的延长,涂膜的空间电荷层电容Csc逐渐增加,表明涂膜的空间电荷层厚度随浸泡时间延长而有逐渐减小的趋势。添加纳米二氧化钛粉体,可促进RTV硅橡胶涂膜的导电行为由n型半导体导电特征转变为p型半导体导电特征,当所添加的纳米二氧化钛的质量分数w(TiO2)=2%时,RTV硅橡胶涂膜转变为绝缘态。     

TiO2包覆LiNi0.5Mn0.5O2的结构和电化学性能研究

通过溶胶-凝胶法在LiNi0.5Mn0.5O2表面包覆一层TiO2,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒电流充放电和电化学阻抗谱(EIS)对材料的结构、形貌及电化学性能进行了研究。实验结果表明,经过包覆后,有效地抑制了电解液对正极材料的侵蚀,包覆量为1.0%(质量分数)的放电容量略有提高,循环性能也得到明显改善。因此TiO2包覆是改善LiNi0.5Mn0.5O2材料的电化学性能的有效方法。     

粘结NdFeB磁体表面纳米TiO_2/氟碳复合涂层的耐腐蚀性能

将硅烷偶联剂KH-550改性的纳米TiO2颗粒与氟碳乳液混合涂覆于粘结NdFeB磁体表面形成复合防蚀涂层。研究了纳米TiO2/氟碳复合涂层对粘结NdFeB磁体耐腐蚀性能的影响,利用扫描电镜、接触角测定仪和电化学工作站对涂层表面形貌、疏水性和耐腐蚀性进行了表征。结果表明,经过硅烷偶联剂KH-550改性的纳米TiO2颗粒在涂层中的分散性较好,可以有效减少涂层中的微裂纹和孔洞。粘结NdFeB磁体表面为亲水性,而涂刷纳米TiO2/氟碳复合涂层后,磁体表面转变为疏水性。电化学测试表明复合疏水涂层可以有效提高磁体的耐腐蚀性能。     

烧结工艺对Li_4Ti_5O_(12)改性材料电性能及综合性能影响

采用Mg~(2+)离子掺杂和碳包覆对Li_4Ti_5O_(12)(LTO)锂离子电池负极材料进行改性,研究了不同烧结温度对LTO导电性及综合性能的影响。采用XRD、SEM和循环伏安等测试手段,表征了不同掺杂和不同烧结温度对LTO结构和电化学性能的影响。结果表明:掺杂3%的Mg~(2+)同时加入质量分数为0.5%的无机碳源和10%的有机碳源时,材料在800℃下烧结12 h性能最佳;改性后明显降低了LTO的电荷转移阻抗,与纯相的LTO相比,改性后的材料倍率性能及其他综合性能都有很大的提高。0.2 C倍率条件下首次放电比容量为173 mAh/g,10 C倍率条件下放电比容量为104 mAh/g。     

Al包覆三元前驱体Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)(OH)_2的性能

根据非均匀成核理论,以Al_2(SO_4)_3为铝源、氨水为沉淀剂、草酸铵为络合剂,用湿法沉淀法在Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)(OH)_2颗粒表面形成一层包覆膜。草酸铵的加入,能改善Al(OH)_3易团聚、包覆颗粒之间易粘连的缺点,降低包覆对材料振实密度和粒度的影响。当草酸铵与硫酸铝物质的量比为3∶1时,可形成均匀致密的包覆层。当Al含量为1%时,形成壳状包覆结构;Al含量为0.5%和0.3%时,分别形成网状和点状包覆结构。     

三甘醇作碳源合成Li_3V_2(PO_4)_3正极材料

以LiOH·H_2O、NH_4VO_3、H_3PO_4为原料,三甘醇为还原剂,在水相中制备Li_3V_2(PO_4)_3前驱体,在惰性气氛中850℃焙烧8 h得到锂电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3。XRD、SEM和恒电流充放电测试表明,所得的样品为纯相单斜Li_3V_2(PO_4)_3,结晶为10~20 mm的团粒结构;在3.0~4.3 V(vs.Li/Li~+)电压范围内以0.1 C、1 C充放电,首次放电比容量分别为120.0和114.9 mAh/g,1 C充放电35次循环后放电比容量为112.1 mAh/g,容量保持率为98%,具有良好的倍率性能和循环性能。     

锂二次电池正极材料Li4Ti5O12的研究

用不同的TiO2原料,在相同的实验条件下固相合成了锂二次电池正极材料Li4Ti5O12.电化学测试结果表明,由介孔TiO2原料合成的Li4Ti5O12正极材料表现出更好的电化学性能.在0.2 C倍率放电时,介孔TiO2原料合成的Li4Ti5O12可获得较高的比容量,达162.1 mAh/g,而且通过65个循环后,在2C...     

纳米TiO2的制备及其在水处理应用方面的发展

纳米 Ti O2 作为光催化环境材料能有效降解多种有害的污染物 ,使有害物质矿化为 CO2 、H2 O及其他无机小分子物质 ,因此光催化降解水中有机污染物是一项新兴的颇有发展前途的废水处理技术。综述了纳米Ti O2 的制备、光催化降解水中有机污染物的机理、动力学规律及其研究现状和发展方向