光伏单晶硅切割片断裂强度的仿真分析与实验研究

单晶硅被广泛应用于光伏行业,随着切片加工厚度的逐步减小和锯丝的细径化,切片过程中存在的黏附等现象导致单晶硅切割片发生弯曲甚至断裂,进而引起破片率的提高,对光伏太阳能电池的成本造成较大影响。本工作针对光伏单晶硅片切割加工过程,采用三轴弯曲实验,测量并分析硅片的断裂强度及相应的破片率,利用有限元方法建立硅切割片断裂强度的三维仿真分析模型。研究结果表明:硅切割片断裂强度分散性大,平均断裂强度为97.7 MPa;硅切割片的弯曲刚度随着厚度减小而降低,平均弯曲刚度为441.2 N/m,当厚度规格为60μm时,弯曲刚度最低,达103.5 N/m;硅切割片的破片率范围随着厚度的减小而增大,60μm厚度的切割片破片率范围最大,为0.6%~99.9%。仿真与实验结果基本一致,表明仿真模型及方法适用于光伏单晶硅切割片的断裂强度和破片率的模拟分析。

微气候对单晶硅光伏阵列最大输出功率的影响

建立综合考虑微气候三变量的数值计算模型及回归分析模型,量化分析微气候对单晶硅光伏阵列最大输出功率的影响。数值计算结果与实验测量值均方根误差为0.231%,平均偏差为0.018%。回归预测值与实验测量值均方根误差为0.171%,平均偏差为-0.006%,且可消除数值计算模型在高外部环境温度及高太阳辐照度区间的较大偏差。模型结果表明:单晶硅光伏阵列最大输出功率与外部环境温度呈类似抛物线的曲线关系,且上午上升速率大于下午下降速率;单晶硅光伏阵列最大输出功率与太阳辐照度呈线性关系,且上午上升速率与下午下降速率几乎相同;单晶硅光伏阵列最大输出功率与风速为以e为底的指数函数关系且其指数为风速的线性函数。

单面和双面单晶硅光伏组件的发电性能实证

针对p型PERC单面单晶硅光伏组件和n型双面单晶硅光伏组件,利用光伏组件户外实证测试系统,分析了2016年12月15日~2018年7月20日期间,上海市嘉定区某屋顶的地面采用白板背景时双面和单面组件,以及水泥背景时双面组件的等效发电时长,并对白板背景和水泥背景时双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了分析;计算了组件的PR值;分析了阴天和晴天时组件最大输出功率与组件背板温度、太阳辐照度和环境温度的关系;最后对比了单面和双面组件运行13个月后的衰减值。该实证结果为单面和双面组件的户外实证发电性能提供了数据支撑,并对双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了有效证明。

双层镀膜光伏玻璃对双玻单晶硅光伏组件性能的影响研究

光伏玻璃的透光率是影响光伏组件光电转换效率的重要因素。在其他材料及制备条件均相同的前提下,基于光的干涉原理,制备分别采用单层镀膜光伏玻璃与双层镀膜光伏玻璃的相同版型的双玻单晶硅光伏组件,对2种光伏组件的输出功率进行对比分析;然后分析了双层镀膜光伏玻璃的透光率与膜层厚度之间的关系,并通过环境测试对镀膜光伏玻璃的耐候性进行了研究。研究结果表明:相同版型的双玻单晶硅光伏组件采用双层镀膜光伏玻璃时的最大输出功率比其采用单层镀膜光伏玻璃时提高了3.32 W;底层膜使用致密的纳米SiO_(2)溶胶,折射率为1.44,厚度约为78.5 nm,表层膜使用多孔的SiO_(2)薄膜,折射率约为1.29,厚度约为110 nm时得到的双层镀膜光伏玻璃的透光率增益最大;双层镀膜光伏玻璃提高了双玻单晶硅光伏组件的耐候性,且只需增加相应设备即可实现双层镀膜光伏玻璃的批量生产。

电流连续性监控对PERC单晶硅光伏组件环境试验结果的影响研究

IEC 61215-2:2016标准要求其部分试验需要在测试过程中监控光伏组件内部电路的连续性,在测试中发现,监控时所施加的电流会对PERC单晶硅光伏组件环境试验后的输出功率衰减产生很大影响,即试验后的PERC单晶硅光伏组件整体的输出功率衰减情况除试验本身所造成的输出功率衰减外,还包含了由于电流连续性监控造成的输出功率衰减。设计了PERC单晶硅光伏组件在环境试验时进行电流连续性监控与不进行电流连续性监控时的对比测试方案,并在实验室进行了测试,研究了电流连续性监控对PERC单晶硅光伏组件环境试验结果的影响。测试结果表明:在相同的环境条件下,相较于不进行电流连续性监控,进行电流连续性监控会使PERC单晶硅光伏组件出现更大的输出功率衰减,且与未进行电流连续性监控的PERC单晶硅光伏组件表现出不同的衰减机理。期望本研究结果可为今后PERC单晶硅光伏组件的输出功率衰减研究提供参考。

PERC双面单晶硅光伏组件应用技术与案例分析

介绍了PERC双面单晶硅产品的技术原理、工艺流程、产品结构及技术优势;并以黄河水电共和晨阳光伏电站为例,对比了PERC双面单晶硅光伏组件与常规单晶光伏组件的实际发电情况,结果显示,2017年10月~2018年4月期间,PERC双面单晶硅光伏组件的平均发电量比常规单晶硅光伏组件的高10.5%左右,这对PERC双面单晶硅光伏组件的应用和推广有积极的指导意义。

单晶硅光伏发电的前景和问题

随我国经济迅猛发展,电力行业逐渐发展壮大。由于人民群众的生活水平不断提高,对电力的需求逐渐增加。鉴于此,本文对单晶硅光伏发电的前景和问题进行研究,通过阐述单晶硅光伏发电相关问题概述、单晶硅光伏发电的应用现状和改进的技术探究,进而提出几点参考性建议。此次研究的主要目的是为了实现单晶硅光伏的更好发电,进而为促进我国电力行业发展。

钢铁企业分布式光伏发电系统的建设经验介绍

为响应国家碳达峰、碳中和政策,作为降低钢铁企业电力资源消耗的创新实践,在充分研究了青岛市太阳能资源条件的基础上,以青岛特殊钢铁有限公司的厂区屋顶为依托,开发、建设了分布式光伏发电系统。该项目总装机容量为23 MWp,选用385 Wp单晶硅光伏组件,采用“自发自用、余电上网”模式,光伏发电系统自发电就地升压,可并入电网直接使用。按照25年运营期计算,该项目的理论总发电量为60909.22万kWh,理论年均发电量为2436.37万kWh;理论年均利用小时数为1059.29 h;其投入运行10个月的累计实际发电量为2390万kWh。该项目节能减排效果显著,且具有良好的社会效益和综合经济效益,为钢铁企业能源结构优化提供了示范性思路。

激光辐照单晶硅光伏电池输出特性的实验研究（英文）

光伏电池性能对激光无线能量传输系统设计有重要影响。采用940 nm激光辐照单晶硅光伏电池,研究了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。研究结果表明,短路电流随激光功率增加呈现线性增加后饱和的趋势。开路电压和效率与激光功率的关系则呈单峰特性。实验测得光伏电池在293 K时最大效率为29.49%。在283 K^308 K范围内,激光功率较低时,短路电流受温度影响较小,基本保持不变。激光功率较大时,短路电流随温度升高而线性下降。开路电压和效率则随温度升高而线性下降,但下降速率随激光强度的变化而变化。同时仿真了光伏电池效率与串联电阻的关系。结果表明,在强激光辐照下,减小串联电阻,降低复合电流的大小是提高单晶硅光伏电池效率的两个重要方面。