基于Pspice的光伏组件热斑现象仿真

利用Psp ice电路仿真软件的编程功能以及单体光伏电池的等效电路对单体光伏电池、光伏组件进行建模和仿真,得出在不同遮挡率下单体光伏电池以及含有一个被遮挡单体光伏电池的光伏组件的伏安特性曲线.在此基础上进一步得到被遮挡单体光伏电池电压随光伏组件工作电压的变化曲线.利用仿真结果分析产生热斑现象的原理,分别提出实际使用中一个光伏组件发电系统和两个串联光伏组件发电系统热斑现象发生的可能性和条件,同时,给出光伏组件中一个旁路二极管并联单体光伏电池个数的最优数目.     

独立光伏发电系统高效充电控制器设计

针对小功率独立光伏发电系统中铅酸蓄电池使用寿命短、充电效率低的问题,提出基于放电脉冲的3阶段充电方法.该方法通过放电脉冲控制铅酸蓄电池的自放电,以增大铅酸蓄电池的可接受充电电流,使铅酸蓄电池能够完全吸收光伏电池组件输出的电能,提高独立光伏发电系统的充电效率.该方法结合最大功率跟踪算法协调铅酸蓄电池与光伏电池组件之间的工作关系,提高独立光伏发电系统的工作效率.根据这一思路设计具有高充电效率的独立光伏发电系统控制器.与传统控制器相比,它不仅提高了光伏电池组件的利用率,加快了对蓄电池的充电,而且可以保护蓄电池并延长使用寿命.     

空间太阳电池聚光系统设计及性能分析研究

空间聚光太阳电池阵通过聚光透镜将大面积太阳光聚集到太阳电池片上,以提高单位面积电池片接收光强,从而减少电池片使用量、降低成本。在聚光条件下,高光强、高温度特征使聚光太阳电池短路电流、开路电压、填充因子、转换效率、工作温度以及热-电耦合特性等不同于常规太阳电池。开展了聚光太阳电池模块聚光透镜、太阳电池和电池散热设计,建立了空间太阳电池聚光系统热电耦合计算模型,分析了聚光比、基板厚度、基板材料导热率与电池温度、短路电流、开路电压、输出功率间的关系,以解决空间太阳电池聚光系统工程设计中的多参数合理匹配和选择问题。研究表明:聚光比对太阳电池开路电压、短路电流、转换效率及工作温度存在全面影响,各个参数存在较强的耦合关系,在工程设计时应权衡聚光特性带来的积极和消极影响。聚光太阳电池短路电流密度与聚光比成正比;低聚光比条件下,填充因子、转换效率基本不受聚光比影响;最大输出功率、开路电压随聚光比的增大而增大。聚光太阳电池工作温度升高对开路电压、转换效率和输出功率有不利影响,电池片散热设计是影响聚光电池性能的关键因素,应采用高导热率基板等散热措施以降低电池工作温度。建议聚光比为9~15,即可体现聚光优势,显著降低电池片使用量,又不苛求聚光透镜展开精度,从而降低工程研制难度。     

太阳能组件的旁路二极管导通实验研究

研究太阳能组件热斑现象与旁路二极管导通关系,对提高电站性能与安全至关重要。文章介绍了热斑现象及原理,并通过对组件单个电池和多个电池片不同面积的遮挡实验,分析总结了旁路二极管在热斑条件下的导通情况。     

不同阴影条件对光伏电池串联模组输出性能的影响

光伏组件在运行过程中,受遮蔽物遮挡产生阴影时会引发光伏电池阴影效应,导致电池片输出性能明显的变化,而光伏串联模组中存在的失配现象为光伏阴影效应的主要成因.研究了阴影面积、阴影分布两个方面对由光伏失配导致的光伏电池阴影效应.结果表明,阴影面积、阴影分布是影响阴影条件下光伏电池性能的重要因素.运用光伏等效电路模型,对光伏电...     

浅谈SPC在单晶硅片质量控制方面的应用

单晶硅片是制造集成电路的基础主体功能材料之一,主要应用于制成太阳能电池组件、大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等方面。单晶硅片的规格要求高,制作工艺复杂,产品质量的好坏直接影响着微型电子器件的内在品质。因此对单晶硅片制造过程的质量控制就显得尤为重要,SPC就是一种重要的质量管理工具。本文介绍了SPC的技术原理及其在单晶硅片质量控制中的应用。     

背面钝化晶体太阳能电池铝浆局部背电场性能研究

首先制备了4款不同玻璃粉添加量的背钝化铝浆样品,并在工业链式快速烧结炉上与背银和正银共烧得到背面钝化晶硅太阳能（PERC）电池片,然后采用扫描电子显微镜（SEM）、电阻测试仪以及电池片效率分选机对电池片样品进行表征,探讨了玻璃粉添加质量分数、烧结温度以及印刷单耗对局部铝掺杂背电场（L-BSF）厚度和效率的影响。结果表明：随着玻璃粉添加质量分数增加或烧结温度升高,L-BSF层厚度增大,转换效率和开路电压均先增大后降低,当玻璃粉添加质量分数为1.2%时样品的转换效率最高,达21.6%;当烧结峰值温度为780 ℃时,样品的转换效率最高,达21.4%;随着印刷单耗增大,转换效率先增加后降低,开路电压降低,L-BSF层厚度基本不变,当印刷单耗为0.18 g时,样品的转换效率最高,达21.6%。     

光伏聚光发电随动系统研究

为了提高光伏电池转换效率,采用八面光漏斗聚光器将太阳光进行会聚叠加,使相同的光伏组件能够产生更多的电能,从而减少单瓦光伏发电的成本.将带有定时功能的自动跟踪装置与新型太阳能发电聚光器相配合,设计了自动跟踪聚光器的光信号检测装置、跟踪控制电路、驱动电路以及调整装置,通过选用效率高且功耗低的PIC16F916和LMD18245分别作为控制芯片和驱动芯片,极大的提升了系统性能,达到了自动跟踪太阳运行轨迹,提高光伏电池转换效率的目的.     

能源与环保

效率达22.1%的晶体硅光伏电池片德国博世太阳能公司与德国哈梅林太阳能研究所采用离子注入交叉背结背接触(IBC)技术,成功制成了一款转换效率达22.1%的晶体硅太阳能光伏电池片。该电池片为近正方形,边长约为156mm,具有较为美观的外形。其峰值功率达5.32W,这是单结晶硅光伏电池片所公布的最高功率,而研究人员预计,采用IBC技术,还可实现更高的输出功率;其光电转换效率可达到22.1%,开路     

中科院研制成功5kW固体氧化物燃料电池系统

正中国科学院上海硅酸盐研究所的研究人员成功研制出5kW固体氧化物燃料电池(SOFC)系统,并开展了演示运行。该系统采用了190片20cm×20cm单体电池,以液化天然气为燃料,输出功率为4.77kW,发电效率为36.5%,热电联供综合能量利用率达74.6%。研究人员突破了平板型大尺寸电池片、金属连接板、高温密封材料等关键部件的批量生产     

多晶硅产业对环境的污染初探

多晶硅是太阳能电池材料之一,具有比较高的光电转换效率,但多晶硅产业的发展也导致环境污染的产生。本文主要从多晶硅太阳电池生产环节前期工序（硅提纯）和中期工序（清洁制绒、扩散制结、刻蚀清洁、化学气相沉积PECVD、丝网印刷、电极烧结）中所产生的污染进行论述。     

直拉硅单晶生长的现状与发展

综述了制造集成电路(IC)用直拉硅单晶生长的现状与发展．对大直径生长用磁场拉晶技术,硅片中缺陷的控制与利用(缺陷工程),大直径硅中新型原生空位型缺陷,硅外延片与SOI片,太阳电池级硅单和大直径直拉硅生长的计算机模拟,硅熔体与物性研究等进行了论述．     

单晶硅表面磁控溅射铜栅极

晶硅太阳能电池表面的导电栅极主要用于输出电能,若其与基体间的附着力较差,将会极大地降低电池元件的稳定性和使用寿命,而与其他制备方法相比,物理气相沉积法具有可控性好、成本低等优势. 为了继承物理气相沉积法的相关优势,同时能够使铜栅极与基片之间具有良好的附着力,利用磁控溅射法在单晶硅上进行铜栅极的制备实验,研究了磁控溅射过程中溅射功率和工作气压等参数对最终制得的铜栅极附着力的影响. 采用超声震荡加强实验检测铜栅极的附着力,使用金相显微镜观察铜栅极的整体形貌及断线率,通过扫描电子显微镜观察铜膜的表面形貌. 结果表明在溅射功率为180 W,工作气压为0.8 Pa的条件下制备的铜栅极线宽更为均匀,且进行加强实验后断线率为0.     

一种基于动态扫描的除硫式光伏发电充放电控制器

以Mega16为微处理器的光伏发电充放电控制器能够有效提高光伏太阳能电池的发电效率.该控制器通过模拟算法预测最大功率点,并可将工作状态锁定在最大功率点上.对控制器进行除硫设计后能够极大地延长铅酸蓄电池的使用寿命.     

微薄硅晶片高速视觉定位及矫正系统

为解决当前机械定位存在的不足,提出了一种微薄硅晶片高速视觉定位及矫正系统. 视觉定位算法采用链码跟踪以及Principal Component Analysis（PCA）获得“主元”,在此基础上采用线段聚类的直线检测算法,拟合出电池片的边缘直线;然后计算出电池片的位置和角度偏差,通过机械手进行位置和角度矫正. 实验结果验证了该系统算法的实用性. 在实际生产中,该系统能够快速、精确地对电池片进行定位和矫正,大大增加了电池片串焊的效率和精度.     

风光蓄互补系统的技术研究

针对微电网中风光蓄互补系统展开研究,重点研究了风光蓄互补发电系统的拓扑结构,以太阳能池板作为作为主要发电设备,风力发电作为补充性发电单元,通过针对太阳能发电的特性研究,综合考虑系统的发电时效性确定了系统的直流修正参数.其次,利用蓄电池作为系统的重要储能设备,保证了系统在离网单独运行时,弥补风光发电的不确定性.通过研究蓄电池的特性,充放电特点及规律提出了针对微电网风光系统蓄电池容量的计算方法,并进行了仿真实验,实验结论证明了所提出的计算方法的正确性与有效性.     

益阳市典型天气条件下3种硅太阳能电池的光电效率测试比较

测试了益阳市4种典型天气（晴天、少云、多云、阴雨）条件下的太阳能单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池的性能参数,比较了3种太阳能电池的光电转换效率,测试结果表明：在晴天和少云的天气下,单晶硅太阳能电池效率最高,约为10.0%左右,多晶硅电池次之,为9.0%左右,非晶硅电池的光电效率最低,为4.5%左右,随着云层的增厚,单晶硅、多晶硅电池光电效率下降,而非晶硅薄膜电池光电效率略有上升,该测试结果对长江中游地区应用太阳能光伏系统具有一定的参考价值.     

硅太阳电池特性及其最大功率点跟踪的仿真

摘要：以LabVIEW软件为工具,在硅太阳电池输出特性基础上建立硅太阳电池的仿真模型,在不同日照强度的条件下对硅太阳电池输出特性曲线的情况进行仿真,并通过软件编程使系统可以确定负载等效电阻来进行最大功率点跟踪,同时仿真硅太阳电池暗电流对电池最大工作点和填充因子的影响.仿真结果验证了硅太阳电池输出特性曲线的非线性特征,且特性曲线受日照强度的变化而变化,最大功率点跟踪仿真的结果表明,本系统可以很好地求解最适宜的等效负载以稳定最大功率点,并得到了匹配负载和光照强度具有反比例相关性的结论.填充因子仿真证明了硅太阳电池暗电流对电池最大功率点产生较大影响并直接影响硅太阳电池的填充因子.     

纳米硅胶体蓄电池在变电站直流电源系统中的应用

传统的铅酸蓄电池循环寿命较短、维护复杂、回收困难,限制了其在变电站直流电源系统中的应用。而纳米硅胶体蓄电池是一种新型的经过技术改进的铅酸蓄电池,在一定程度上解决了上述问题。通过介绍纳米硅胶体蓄电池的材料特点、结构特点及与其他类型的蓄电池的特性比较,可知纳米硅胶体蓄电池在大电流充放电、运行温度、维护成本、环境污染成本等方面有优势,较符合对变电站直流电源系统的环保要求和苛刻环境下保障设备供电可靠性的要求。