基于高效PERC太阳电池屋顶光伏发电系统的设计及能效分析

随着居民分布式太阳能并网发电在电网的发电比重不断增加,提高屋顶光伏发电系统的发电效益是目前的重点内容。本论文介绍采用高效PERC太阳电池屋顶光伏系统的设计及能效分析。首先建立采用高效PERC单晶太阳电池,总功率为9.15 k W,占地50 m2的屋顶光伏系统。其次,利用PVsyst@进行设计模拟,在光伏组件排布方式相同的情况下,研究棚户式和阵列式等不同屋顶的发电效益。对比仿真模拟和系统实测结果,发现采用高效PERC电池棚户式设计方案,在相同的气象资源、占地面积下,较常规太阳电池阵列式设计方案,光伏系统的转换效率提高65%。

基于太阳能电池微裂纹的失效分析与光伏发电系统优化设计

为了提高分布式光伏发电系统的稳定性和光电转化效率,本文对运行了数年的光伏发电系统进行便携式光电检测,观察到光伏系统中一些组件不能正常工作.光伏组件的受热不均匀导致其局部受热,是造成光伏组件微裂纹产生的主要原因.针对该现象,论文对光伏发电系统的受热进行优化设计.本文研究发现,采用半片及多主栅技术的PERC太阳能电池组件、减少光伏系统的阴影遮挡,可以使光伏组件受热均匀,从而有效减少光伏组件微裂纹的产生.通过PVsyst@软件对光伏发电系统进行模拟,实验表明了优化后的光伏发电系统年发电量可提升15%以上.该设计方案可以提高分布式光伏系统的稳定性和光电转化效率,对正常工作时间达25年以上的光伏发电系统尤为重要.

基于高效PERC双面太阳电池的中大型光伏发电系统支架排布分析

以青海柴达木盆地大中型光伏发电系统设计为例,探讨钝化发射极背面接触(Passivated Emitter Rear Contact,简称PERC)太阳电池代替常规太阳电池,以及不同支架排布对光伏系统发电效率的影响.我们采用比常规太阳电池功率高26%的高效PERC太阳电池及PVsyst模拟对单角度固定式、双角度固定式、单轴东西向跟踪式、单轴南北向跟踪式和双轴跟踪式等不同排布的光伏系统进行设计分析.结果发现,双轴跟踪式排布系统的年发电量最多,但占地面积也最大,南北向跟踪式排布的单位占地面积发电量比单角度固定式提高了14%.即采用高效PERC电池南北向跟踪式排布比常规电池单角度固定式的系统发电量提高了40%,同时降低了系统的成本.

基于激发学生学习动力的大学理科教学改革

主要是提出一种基于激发学生学习动力的大学理科教学方法.目前大学理科教学主要存在学习内容繁多,教法单一,学生疲于学习等现象.笔者在国内多年的理科教学经验的基础上,结合加拿大UBC(英属哥伦比亚大学)的高等教育理科教学研讨经历,探索一种适合国内大学理科教育的新型教学方法.该教学方法旨在激发学生学习动力而进行多方位的改进,从以教师为主导的课堂教学改革为以学生为主导的教学方法,从单一的课堂授课讲解,提升为多维度、互动式、讨论式和两步测试法等教学模式.通过教学方法的改革,即以学生学习为中心,激发学生的学习动力,从而提高大学理科的教学质量.

氧化钨纳米线薄膜的制备和分析

报道了采用热蒸发方法制备氧化钨纳米线薄膜的实验.结果表明:改变蒸发源温度和衬底温度,氧化钨纳米线的生长存在一定的规律性.即随着蒸发源温度的升高,氧化钨纳米线的直径逐渐增加,且直径的增长速度比高度的增长速度快;随着衬底温度的升高,氧化钨纳米线的高度也逐渐增加,高度的增长速度比直径的增长速度快.

以创新创业与协同教学的“学习+创业”开展新能源技术教学

在创新创业为主题的社会发展要求下,理论基础扎实的应用型人才培养是大学教学的重要内容。本论文旨在结合产业发展,培养学生,发挥学生们的能动性,建立合理的机制,研究如何合理开展新能源技术教学与研究。本论文首先建立以学生为主体的新能源技术创新团队,同时与相关企业建立一个合作的平台,让学生参与企业的技术研发。其次,建立具有完善的产品检测系统及创新的软件设计平台,为该创新平台提供动力。最后,建立合理的学生管理系统和知识体系,让学生参与创新创业,获得效益。探索该平台下的知识融合体系,培养出更多具有各类专长的创造性人才。总之,该论文主要是通过探索一种教学和实践相结合的新能源技术教学方法,使学生除了掌握理论知识外,还在工程建设的第一线开展新能源技术实践,全面提高学生的知识掌握与应用能力。经过两年的"学习+创业"培养的实践表明,学生对新能源技术的掌握和实践能力得到大大的提高。

p-ZnO薄膜的制备及其微结构测试与分析

报道了几种不同的p型ZnO薄膜的制备工艺对其薄膜微观结构的影响.结果表明:ZnO薄膜的结晶度、C轴取向程度、内应力均与制备工艺条件有密切的关系,并对这些关系的机理做了分析和探讨.

以乒乓球为例分析旋转球的受力及飞行轨迹

文章对体育运动中一些有趣的物理现象进行探讨,有助于提升学生学习物理的兴趣。文章利用基本的力学定律对乒乓球的6种基本旋转和飞行轨迹进行了详细的分析,讨论了初速度对飞行曲线的影响;进而对其他球类运动中的有趣现象进行了讨论,比如"蛇球"("香蕉球")以侧旋为主,"消失的发球"以逆旋为主,"电梯球"以上旋为主,"零式发球"以下旋为主;并对1997年罗伯特卡洛斯的经典香蕉任意球进行了计算,给出了该球水平方向最大偏移距离和旋转角速度的定量结果。

制备工艺对p型ZnO薄膜微观结构和电学特性的影响

本文报道溅射工艺、退火工艺和冷却方式对磷扩散法制备的p型ZnO薄膜的微观结构和电学特性的影响的实验研究。研究结果表明,ZnO薄膜的表面形貌、结晶度、内应力以及电学特性均与制备工艺条件有密切的关系。文章对这些关系的机理做了探讨和分析。

热蒸发多孔Si/SiO_2薄膜的光致发光特性研究

本工作采用热蒸发法制备了多孔Si/SiO_2薄膜,利用拉曼、红外、XRD研究了薄膜的结构,SEM研究了表面形貌,使用光致发光(PL)谱对其发光特性进行了研究。结果表明,激发波长为325nm(2.88eV)时,样品的峰位分别在430nm(2.88eV)、441nm(2.81eV)、523nm(2.47eV)、554nm(2.24eV),激发波长为488nm时,峰位在570nm(2.18eV),采用施主态Si悬挂键≡Si 0位于2.81eV,受主态Si悬挂键≡Si-位于3.00eV处,引入SiOx(x小于2)和Si-O-Si缺陷态能级,能级分别为5.05eV和0.63eV,建立了Si/SiO_2薄膜的能隙态(EGS)模型,并讨论了其发光机制。

磷扩散法制备高掺磷p型ZnO薄膜的磁控溅射工艺的探索

在前期通过n+-Si衬底中的磷向沉积于其上面的ZnO薄膜的扩散制备高掺磷p型ZnO薄膜的研究基础上,探索了较有普遍应用意义的扩散法制备p型ZnO薄膜的磁控溅射工艺。结果表明,当磁控溅射的氧氩质量流量比与衬底温度满足特定的低阶指数函数的匹配关系时,所制备的ZnO薄膜为p型,而且薄膜中磷原子的深度分布是均匀的;另外,这种薄膜的厚度随着氧氩流量比的增加而减小,而薄膜中氧锌原子浓度比都大于1,比值大小与氧氩质量流量比和衬底温度有关。

多环开尔文滴水起电装置的设计

为提高传统开尔文滴水起电装置的起电速率,通过增加导电环的个数,使单边导电环由单环变为2环、4环、9环,制成多环开尔文滴水起电装置,实验结果表明,改进后的多环开尔文滴水起电装置起电速率有较为明显的提高.

“光电检测技术”的课程思政探索——以“紫外光电探测器”为例

"光电检测技术"是光电信息科学与工程专业的核心课程。在传授专业知识和培养专业技能过程中融入思政教育,达到全程育人、全方位育人的目的,具有重要意义。本文以紫外光电探测器的讲授为案例,将光子型探测器的基本工作原理与特性等知识点串联起来,在讲解其研究发展历程中融入课程思政,向学生传达科学研究精神的内涵;同时,以GaN MSM型紫外探测器制作与测试作为科研实践内容,培养学生严谨的科学操守和良好的科研规范。本案例将传授知识、培养能力相结合,并在教学和实践各个环节融入课程思政,"三位一体",达到润物无声的育人效果。

毛细悬浮液正面银浆制备与丝网印刷助力晶硅太阳能电池降本提效

随着传统能源的不断消耗,可再生绿色能源已成为当前社会发展的主流。太阳能作为一种可再生的清洁能源,具有低成本、清洁环保等优势,被广泛应用于各领域。晶硅太阳能电池是目前可量产的高效电池,其中正面银浆是关键组成部分,直接影响电池效率。目前,通常采用丝网印刷工艺用银浆制备电极栅线。然而,银浆中含有的多种添加剂会对电池性能产生影响。利用毛细管悬浮理论对正面银浆的制备及应用进行探索,通过材料表征、流变性分析和丝网印刷,研究了毛细管悬浮液的形成及组分配比对银浆流变性能和栅线形貌的影响。粘度测试结果显示,不同比例组分对毛细悬浮液银浆的流变性和丝网印刷的电极栅线形貌有显著地影响。采用丝网印刷工艺,利用毛细悬浮液银浆制备出平均宽度为28.62μm、平均高度为10.53μm、高宽比为0.37的栅线。相比传统银浆体系,毛细悬浮液银浆中减少了添加剂的使用,烧结后杂质残留更少,电极线电阻减小,提高了太阳能电池的转换效率。电性能模拟结果显示,与传统银浆体系相比,毛细悬浮液银浆使太阳能电池的填充因子(FF)提高0.15%、光电转化效率(Eta)提高0.03%。本研究为光伏行业的提效降本提供了一种新的可行性方案。