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低倍聚光太阳能纳米流体PV/T系统实验研究

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工程热物理学报 2024年第11期45卷 3233-3238页

作者：王刚陈翔龙林建清姜铁骝东北电力大学能源与动力工程学院吉林132012

本文设计并搭建了一种使用低聚光倍数的复合抛物面(CPC)聚光器的双流道太阳能光伏/光热(PV/T)系统实验装置。介绍了该双流道PV/T系统的设计原理和实验装置的组成,制备了Ag纳米颗粒和Ag/水纳米流体,并对不同浓度的Ag/水纳米流体的光学性... 详细信息

本文设计并搭建了一种使用低聚光倍数的复合抛物面(CPC)聚光器的双流道太阳能光伏/光热(PV/T)系统实验装置。介绍了该双流道PV/T系统的设计原理和实验装置的组成,制备了Ag纳米颗粒和Ag/水纳米流体,并对不同浓度的Ag/水纳米流体的光学性能进行了测试。对使用Ag/水纳米流体的双流道PV/T系统的运行进行了全天实验测试,测试结果表明,使用Ag/水纳米流体的双流道PV/T系统可以维持长时间的稳定运行,具备相对较好的日应用技术可行性。使用Ag/水纳米流体的条件下,PV/T系统稳定运行时的热效率约为56.1%,效率约为25.5%,光伏组件的填充因子和最大输出功率为0.602和74.2 W,PV/T系统的总电效率为8.5%。

关键词：太阳能光伏复合抛物面聚光器 Ag/水纳米流体低倍聚光 PV/T系统

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低倍聚光光伏系统的实验研究

太阳能学报 2008年第11期29卷 1328-1332页

作者：杜斌张耀明孙利国南京玻璃纤维设计研究院南京210002

设计并建造了一台低倍聚光光伏发电系统,介绍了系统的结构,阐述了系统工作原理,并对其进行了实验研究,与固定安放的光伏系统进行了对比。根据实验结果,低倍聚光光伏系统在测量时段内的输出功率始终明显大于固定光伏系统,其总发电量是后... 详细信息

设计并建造了一台低倍聚光光伏发电系统,介绍了系统的结构,阐述了系统工作原理,并对其进行了实验研究,与固定安放的光伏系统进行了对比。根据实验结果,低倍聚光光伏系统在测量时段内的输出功率始终明显大于固定光伏系统,其总发电量是后者的3.18倍,这证明了这种光伏系统的优越性,所收集的电池温度、输出功率等数据对该类型聚光光伏系统的进一步研究有一定的参考价值。

关键词：太阳能光伏系统低倍聚光自动跟踪输出功率

晶硅电池在低倍聚光条件下短路电流变化规律分析

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太阳能学报 2012年第4期33卷 618-624页

作者：许自霖卢智恒姚强清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

在对常规晶硅电池的性能测量过程中发现,在常温非聚光情况下,晶硅电池短路电流Isc与温度保持线性关系;但在高温低倍聚光情况下,短路电流Isc出现偏离线性的现象。使用双二极管的晶硅电池等效模型进行分析,简化短路电流表达式。在此基础... 详细信息

在对常规晶硅电池的性能测量过程中发现,在常温非聚光情况下,晶硅电池短路电流Isc与温度保持线性关系;但在高温低倍聚光情况下,短路电流Isc出现偏离线性的现象。使用双二极管的晶硅电池等效模型进行分析,简化短路电流表达式。在此基础上使用公式对Isc出现的偏离线性现象进行分析,指出并联电阻Rsh与串联电阻Rs的量级变化差别,引起Isc出现偏离线性,并据此定义了一个短路电流偏离线性系数αIsc。分析了短路电流偏离线性系数αIsc对Isc偏离线性的影响,在高温低倍聚光情况下,αIsc低倍聚光情况下,具有大并联电阻Rsh的晶硅电池,即αIsc≈1,能保证输出电流的稳定性。

关键词：晶硅电池双二极管模型低倍聚光短路电流线性短路电流偏离线性系数

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双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究

东南大学学报（自然科学版） 2012年第4期42卷 696-700页

作者：王金平孙利国徐寅张耀明东南大学能源与环境学院南京210096

为了减少单位产能所需的电池面积和降低光伏系统发电成本,采用低倍聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上,对太阳电池进行低倍聚光.设计双V型槽式低倍聚光光伏系统,利用太阳跟踪系统和数据采集系统研究了在不同聚光条件下,常规单晶硅太阳电池... 详细信息

为了减少单位产能所需的电池面积和降低光伏系统发电成本,采用低倍聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上,对太阳电池进行低倍聚光.设计双V型槽式低倍聚光光伏系统,利用太阳跟踪系统和数据采集系统研究了在不同聚光条件下,常规单晶硅太阳电池组件的短路电流、开路电压、最大功率等电池特性参数,利用在电池组件下加装散热器来解决聚光后组件温度升高的问题.实验结果表明,采用双V型低倍聚光后,电池功率提高了27%,短路电流提高了25%,开路电压和填充因子变化不大,电池表面温度升高到44.8℃.利用双V型槽式低倍聚光光伏系统,增大了电池组件发电功率,为使用简单可靠的聚光器降低光伏系统发电成本提供了有效方法.

关键词：太阳能光伏低倍聚光双V型槽

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低倍聚光太阳电池组件设计

电源技术 2014年第10期38卷 1965-1968页

作者：张臻马骜骐河海大学机电工程学院江苏常州213031 天合光能有限公司光伏科学与技术国家重点实验室江苏常州213031

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。

关键词：低倍聚光太阳电池组件玻璃互连焊带

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低倍聚光电池组件中电池划片工艺研究

低倍聚光电池组件中电池划片工艺研究

作者：吕成渊宁夏大学

学位级别：硕士

在光伏全产业链中,上游晶硅材料的生产以及下游各种太阳能产品的开发利用都比较成熟完善,成本降低的空间不大,在中游产业电池的制作和组件的生产中可以寻找新的途径来降低光伏产业的度电成本。硅片的成本占到光伏组件成本的26%,为了降... 详细信息

在光伏全产业链中,上游晶硅材料的生产以及下游各种太阳能产品的开发利用都比较成熟完善,成本降低的空间不大,在中游产业电池的制作和组件的生产中可以寻找新的途径来降低光伏产业的度电成本。硅片的成本占到光伏组件成本的26%,为了降低光伏发电成本设计了低倍聚光新型电池组件,相较于传统的电池该新型电池半导体材料的消耗量大约可以减少50%,该电池保留了传统电池组件生产的诸多优势,但新型电池生产工艺的改进也带来一系列的问题,本文主要针对电池片的划片工艺进行研究。由于电池片的厚度只有200μmm很容易发生破碎。为了降低破片率和提升划片效率,先通过ANSYS有限元模拟得到不同划片条件下的温度场,后进行了不同条件下的激光划片实验,划片结束之后再借助外力将电池片分割成条状。ANSYS模拟得到局部温度瞬间达到了1万多度,远远超出了硅的沸点温度2355℃。分析温度场发现随着划片功率的提高,模型表面的温度随之升高;同时随着划片速度的增加,模型表面的最高温度逐渐降低。实验统计了2300多道分离切口,得到不同划片的合格率,分别以功率、速度、频率为分组研究了不同分组对合格率的影响趋势,综合考虑划片效率和成功率等因素,最终得到合格率较高的划片参数：划片速度为激光频率30kHz、划片功率为16W、划片速度为200mm/s。对比划片前后电池片的EL图像发现激光划片并未造成隐裂破碎缺陷。实验验证最优的工艺参数得到划片的合格率达到97%以上,对电池条进行了EL测试,划片成功的电池条无隐裂、碎片、断栅的缺陷,符合生产的要求。

关键词：低倍聚光 ANSYS模拟激光划片最优参数

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低倍聚光光伏光热集热器的热电性能研究

低倍聚光光伏光热集热器的热电性能研究

作者：叶晨涛华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

太阳能利用作为应对能源短缺和环境污染等问题的重要技术手段之一,在21世纪以来得到了飞速发展,低倍聚光光伏光热综合利用技术就是极具代表性的一种新型太阳能利用技术。这一技术的采用可以减少光伏电池板的使用面积,提高换热工质的热... 详细信息

太阳能利用作为应对能源短缺和环境污染等问题的重要技术手段之一,在21世纪以来得到了飞速发展,低倍聚光光伏光热综合利用技术就是极具代表性的一种新型太阳能利用技术。这一技术的采用可以减少光伏电池板的使用面积,提高换热工质的热能品位,降低系统的生产成本,并且可以与建筑供暖制冷、海水淡化、温差发电等技术结合,具有非常广阔的应用前景。本文以现有的低倍聚光PV/T集热器为基础,以强化换热,提高光伏电池温度均匀性为出发点,综合考虑不同形式、不同换热流道结构等对集热器热电性能的影响,提出一种新型CPC扁盒式PV/T集热器,并对其进行了数值模拟和实验研究,具体内容如下:1)详细介绍了本文主要研究的低倍聚光PV/T集热器,阐述了此PV/T集热器的基本结构和工作原理,并对其创新点及优势进行了说明,在此集热器具体结构的基础上,绘制了能量转化及传递的网络图,并建立了低倍聚光PV/T集热器由上至下的能量转化及传递过程、换热流道中流体流动过程的理论模型,为后续的模拟计算和实验提供了理论基础。2)对模拟计算所用的CFD软件进行了简单介绍,对内设折流板的扁盒式PV/T集热器的三维稳态模型的建立过程以及模拟参数的设置过程进行了详细说明,在模拟计算中,分别考虑折流板间距、入口流量、入口温度、风速对集热器热电性能的影响,并模拟了PV/T集热器全天的运行性能,最终得到了各因素对PV/T集热器性能的影响规律,绘制了PV/T集热器全天性能参数曲线。3)搭建了分别包含4个CPC-PV/T模块组件的低倍聚光PV/T对比实验台,详细描述了实验台的工作原理和主要组成部分,对PV/T集热器的实际运行热电性能展开了实验测试研究。实验测试中,在定流量运行模式下对比分析了两个类型PV/T集热器的热电性能,获得了太阳辐照强度、出口水温、电池板温度、电效率、热效率等性能参数随时间变化的规律。实验结果显示,晴朗天气条件下,折流型系统出口水温较直流型系统高3℃,热效率高2.8%,电效率高0.5%。

关键词： PV/T集热器低倍聚光热电性能数值模拟实验测试

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低倍聚光多晶Si太阳电池的研制

内蒙古大学学报(自然科学版) 1988年第3期 459-463页

作者：张存生阎德全内蒙古大学物理系内蒙古大学物理系 1983级毕业生

本文报道了用50×50毫米~2浇铸多晶Si制成具有密栅、背场结构的低倍(2～5倍)聚光太阳电池,在AM1.5标准光强下,全面积转换效率达到10.2％,有效面积转换效率达到11.46％。在聚光2.73倍时,电池短路电流增益为2.5～2.71倍。在低倍聚光下工... 详细信息

本文报道了用50×50毫米~2浇铸多晶Si制成具有密栅、背场结构的低倍(2～5倍)聚光太阳电池,在AM1.5标准光强下,全面积转换效率达到10.2％,有效面积转换效率达到11.46％。在聚光2.73倍时,电池短路电流增益为2.5～2.71倍。在低倍聚光下工作的太阳电池的研制,国内尚未见报道。用多晶硅材料试制成这种电池,有可能进一步降低系统成本,在近期达到20～25元/峰瓦。

关键词：太阳电池低倍聚光浇铸多晶硅密栅背场

非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器的实验研究

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新能源进展 2016年第4期4卷 328-333页

作者：朱艳青李注苓李育坚王雷雷钟柳文史继富徐刚中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室中国科学院大学

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,但存在分散性强、能量密度低、不稳定等特点,因此为了得到高能量密度和稳定的能量供应,需要解决聚光和储能两大问题。针对这两个问题,本文采用非跟踪低倍聚光的集热器和保温效果良好的储热油箱... 详细信息

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,但存在分散性强、能量密度低、不稳定等特点,因此为了得到高能量密度和稳定的能量供应,需要解决聚光和储能两大问题。针对这两个问题,本文采用非跟踪低倍聚光的集热器和保温效果良好的储热油箱,提出了一种非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器;基于几何光学原理,模拟了热管式真空管和半圆聚光器的不同放置方式和位置的聚光效率,制作了半圆形聚光热管式真空管集热器系统,选择了合适的储热油箱并进行了保温效果的理论计算;最后对该系统进行了集热性能测试实验。实验结果表明,在半圆形聚光器的聚光下,系统的瞬时效率截距为0.66,热损系数为2.53 W/(m2·℃)。该系统完全能够满足人们的日常生活用热的需求,具有良好的应用前景。

关键词：热管式真空管集热器低倍聚光太阳能