PV-ETFE气枕系统冬季性能试验研究

针对光伏电池(PV)-乙烯四氟乙烯(ETFE)气枕一体化建筑体系,设计研制了柔性非晶硅薄膜太阳能电池与三层ETFE气枕一体化系统及测量系统.在太阳辐射强度低的冬季,对该系统进行7次现场实测试验,得到太阳辐射强度、系统电能、耗电、气枕温度和气枕内外压力差等参数.通过试验数据分析得到当太阳辐射强度大于103W/m2时,系统正常工作;在整个试验期间,平均每天太阳能蓄电池蓄电量为49.7W·h,气枕内、外温度差为10.4℃.通过试验验证了PV-ETFE气枕一体化系统冬季应用的可行性,揭示了系统的电气特征、ETFE气枕结构行为特征.

非晶硅薄膜太阳能电池热模型的模拟与实验研究

为了研究柔性非晶硅薄膜太阳能电池(a-Si PV)在晴和多云天气下的温度值,基于能量守恒法建立了a-Si PV的光热模型,考察了各部分参数取值,编写了微分方程的求解程序,并设计研制了一套实验模型进行验证.实验结果表明:a-Si PV电池的温度受日照辐射强度的影响最为显著;安装角度和环境温度也在一定程度上影响a-Si PV的温度值;晴天时的温差大于多云天气下的温差.实测值与模拟值对比表明:该模型可以准确模拟PV温度在晴和多云天气下的变化;数值结果与实验结果最大差值为3.9°C,主要原因是多云天气日照辐射强度的波动性和PV材料热容引起的热响应时滞.建立的a-Si PV热模型考虑了主要的影响因素,可较为准确地得到在晴和多云天气下的温度变化.

柔性非晶硅PV与PVC膜材复合后力电性能试验研究

基于柔性薄膜太阳能电池与张拉膜结构一体化建筑体系,提出了柔性非晶硅太阳能电池(Photovoltaics, PV)与聚氯乙烯(PVC)膜材相复合的设想,分析了柔性非晶硅PV与PVC膜材复合后的力电性能,重点考察了复合方式和受力方向的影响。研究表明:复合后材料的力电性能受复合方式及拉伸方向的影响明显;试件沿不同方向拉伸后破坏形态相差较大,且复合后的破坏模式主要受柔性非晶硅PV控制;沿平行电池条方向拉伸时,电池的输出电压缓慢下降,而沿垂直电池条方向拉伸时,电池的输出电压变化曲线存在明显的突降点;电池条方向与膜材经向或纬向粘贴的试验表明,柔性非晶硅PV与PVC膜材黏结界面连接都是可靠的。

PV-ETFE气枕结构温度实测研究

为了研究柔性非晶硅薄膜光伏电池-乙烯四氟乙烯共聚物(简称PV-ETFE)气枕结构的温度特征,设计了由三层ETFE气枕与集成于其中层膜上表面PV组成的气枕1及由双层ETFE气枕与集成于其上层膜上表面PV组成的气枕2,实测了两种气枕的PV和ETFE薄膜的夏季温度数据.通过分析得到:两种气枕的PV和ETFE薄膜温度差分别为35.4℃和26.2℃;气枕1和气枕2ETFE薄膜受气枕内空气温度和气枕外空气流动影响明显;PV温度受阴影及太阳光入射角影响.