家庭太阳能光伏发电系统的研究

太阳能光伏发电系统从军用到民用、从离网系统到并网系统已走过了半个多世纪的历程,效率不断提高,技术日益完善,发电成本逐年下降。随着科技和时代的发展,家庭太阳能光伏发电已在经济发达国家蓬勃兴起。我国也在国家电网的大力支持下,开始步入这一新科技领域。文章介绍了近十年来笔者对家庭离网光伏系统、家庭并网光伏系统、家庭微电网系统的研究成果。

太阳能光伏发电应用的现状及发展

当前太阳能光伏发电正在迅速发展,应用的规模和范围正在不断地扩大。本文讨论了各种类型光伏系统的应用及国内外太阳能光伏应用的发展概况。此外还特别介绍了光伏与建筑一体化和光伏声屏障的特点及其应用状况。

多功能太阳电池减反膜研究进展

减反膜(ARCs)能减少太阳电池表面反射,提高电池效率,近年来得到了极大的关注。光伏器件常应用于户外环境,因此ARCs不仅要具有基本的减反射性能,还应具有自清洁性、耐磨损和耐久性等更多实际应用能力。本文概括了减反膜的基本原理,介绍了一些常用ARCs材料(SiO2、TiO2、SiNx等)和制备ARCs的方法,总结了目前的一些研究成果。最后,讨论了ARCs未来的发展趋势及挑战。

200kW太阳能光伏发电系统设计实践

在上海临港某大型集团公司综合楼上安装了大型太阳能光伏发电系统。把太阳能光伏发电技术应用到大型建筑中,对于上海这个高楼林立的超级大城市具有普遍的意义。笔者们参加了该工程的设计和施工。本文从上海气象条件、系统总体布局、电气设计及太阳能电池方阵安装设计等方面介绍了该工程的设计实践。

太阳能光伏发电系统技术的发展

太阳能PV系统从国防军用到民用、从离网系统到并网系统已走过了半个多世纪的历程,效率不断提高,技术日益完善,发电成本逐年下降。随着科技和时代的发展,大规模利用PV技术进行太阳能发电已经蓬勃兴起,而大量分散型PV电源的入网又需要发展微网系统、智能电网系统和全球PV供电系统。

太阳能光伏发电系统的技术发展

太阳能PV系统从军用到民用、从离网系统到并网系统已经走过了半个多世纪的历程,效率不断提高,技术日益完善,发电成本逐年下降。随着科技的发展,大规模利用PV技术进行太阳能发电已经蓬勃兴起,而大量分散型PV电源的入网又需要发展微网系统、智能电网系统和全球PV供电系统。

晶体硅电池表面钝化的研究进展

随着晶体硅太阳电池技术的不断发展,硅片的厚度不断降低,电池表面钝化对提高太阳能电池转化效率变得尤为重要。本文介绍了表面钝化膜在晶体硅太阳电池中的应用,以及几种晶体硅电池表面钝化方法,包括等离子体增强化学气相沉积法、氢化非晶硅、热氧化法、原子层沉积法以及叠层钝化,并分别介绍了它们在应用上的优缺点。分析了制备钝化膜过程中存在的问题,并提出了相应措施及发展趋势。表面钝化技术是提高晶体硅电池转换效率最有效的手段之一,今后晶体硅电池表面钝化技术仍将是国内和国际研究的热点之一。

薄膜光伏材料铜铟镓硒的研究进展

综述了CuIn1-xGaxSe2(CIGS)的晶体结构、光学性质和电学性质,介绍了其禁带宽度、导电类型、吸收系数、晶界面复合速率和少子寿命等重要参数。重点介绍了利用磁控溅射系统制备CIGS薄膜的两种制备工艺:磁控溅射金属预制层硒化法和单步溅射法;综述了非真空制备工艺中常用的电化学沉积法。分析了CIGS现存问题:制备工艺复杂、成本高,稀有金属In、Ga的短缺;并提出了相应的解决措施及发展趋势。

ZnO氧空位与掺杂原子相互作用第一性原理研究

利用第一性原理对Ag,N,K三种不同族元素掺杂氧化锌的电子结构进行了研究,计算了完整晶胞和存在氧空位缺陷时掺杂晶胞的晶格结构、氧空位形成能、态密度及能带结构。氧空位会使受主掺杂的晶格常数及晶胞体积变大;在钾掺杂的晶胞中氧空位的形成能更低,更容易产生氧空位;三种不同的掺杂体系中,Ag掺杂的空穴电导率最高;最后分析了氧空位对三种掺杂体系导电性的影响。

氧化锌n型导电机理研究进展

氧化锌是一种宽禁带半导体,在太阳能、光电显示等方面有广泛的应用。制约其应用的是p型氧化锌很难得到,其中一个原因在于本征氧化锌n型导电的原因不明确。本文综述了氧化锌n型导电的机理,重点分析了本征缺陷和非故意掺杂氢对氧化锌n型导电的影响。

风光互补供电系统在上海南汇地区的应用

针对上海南汇地区某大用户的实际需求,为其安装了风光互补发电系统并对该系统各部件进行匹配和设计计算。在负载容量及其应用条件确定的情况下,采用最小二乘法,基于2007年南汇的风速和太阳辐射数据,以及HGE-600H型风力发电机的基本参数,建立了风力发电机及光伏发电系统的数学模型,确定了风光互补发电系统设计的参数(即输出功率和蓄电池容量)、优化方法和风能-太阳能最佳比例,为风光互补系统的理论设计和实际应用提供了有益的资料。

石墨烯场效应晶体管研究进展

制备场效应晶体管的石墨烯主要分三种类型:大面积单层石墨烯、石墨烯纳米带和双层石墨烯片。文中介绍了这三类石墨烯场效应晶体管器件的研究进展和标志性成果,探讨了石墨烯对于场效应晶体管的影响。研究认为:与大面积单层石墨烯晶体管相比,由石墨烯纳米带制得的石墨烯场效应晶体管的开关比和电流密度等性能能够大幅度提升,可应用于逻辑电路;与大面积单层石墨烯和石墨烯纳米带相比,双层石墨烯晶体管具有更高的开关比,因此其实际应用的潜力最大。

磁制冷材料的研究进展

本文简述了磁制冷的基本原理,分析磁制冷工质的熵特性,总结了近几年磁制冷材料的最新进展,对磁制冷材料未来的发展进行了展望。

基于系统记录数据的光伏阵列参数辨识与功率预测研究

基于光伏电池单二极管等效电路模型,对常用的两参数模型和四参数模型进行了深入研究,提出一种仅依靠光伏电池厂家提供的4个标准参数,进行光照、温度参数修正,并采用迭代方法计算相关参数的光伏模型优化方法。通过仿真比较两种光伏模型的I-U和P-U特性曲线,同时结合系统记录的光照、温度及实际发电量数据,分别对两种光伏模型T-P曲线与系统实测的T-P曲线进行比较,显示出四参数模型更加精确,平均相对偏差为2.78%,而两参数模型的平均相对偏差为4.26%。文章验证了所提迭代方法的正确性,该优化模型可满足实际应用的需要。

室温磁制冷材料研究进展

室温磁制冷是一种既环保又高效节能的制冷新技术。尽管目前还不太成熟,但是它显示了广阔的应用前景,有望取代传统的蒸汽压缩制冷技术。简述了磁制冷的基本原理,分析了室温磁制冷的选材标准,综述了近几年室温磁制冷材料的发展状况,最后指出室温磁制冷材料在发展中所面临的问题,并对室温磁制冷材料未来的发展进行展望。

太阳能光伏电池冷却技术研究

认为就目前的技术而言,温度是影响太阳能电池转换效率的重要因素之一。结合近年来国内外相关研究成果,对比分析了几种现有的太阳能电池板冷却技术,认为PV/T集热冷却技术具有十分诱人前景,特别是与建筑相结合后有着常规技术不可比拟的优势;而新型冷却技术中热管技术有较好的发展前景。

太阳能光伏技术与建筑一体化研究进展

分析了太阳能光伏技术与建筑一体化(BIPV)的趋势、存在的各种问题及其建议。简单介绍了BIPV的系统构成及工作原理,并对太阳能光伏技术与建筑一体化的发展做出一定的预测。提出合理的运用BIPV中产生的热量用于中央空调系统,实现两种系统的联合运行。

太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究进展

介绍了4种模式的太阳能光伏光热(PV/T)系统:空气冷却型PV/T系统、水冷PV/T系统、热管PV/T系统和光伏—太阳能辅助热泵(PV-SAHP)系统的构造及应用,分析了各自的优势与不足,并预测了PV/T系统的发展趋势。研究表明太阳能光伏光热建筑一体化,可以真正实现建筑的节能。

三相并网逆变器模型电流预测控制技术

针对三相并网逆变器的特点,在dq旋转坐标系下,提出了一种模型电流预测控制方法。在每一个采样周期,根据预测模型,对三相并网逆变器的8个电压矢量进行在线评估,使价值函数最小的电压矢量在下一个采样周期应用,实现了对d轴和q轴给定电流的快速跟踪。同时采用电网电压定向的矢量控制策略,实现d轴电流和q轴电流解耦控制,使d轴电流控制并网逆变器的有功功率,q轴电流控制并网逆变器的无功功率。实验结果表明:采用模型电流预测控制的三相并网逆变器有很好的静、动态特性。从而验证了该方案的可行性和正确性。

三相并网逆变器直接功率控制和直接功率预测控制的对比

根据三相并网逆变器的动态数学模型,详细推导和分析并网逆变器各电压矢量对有功功率变化和无功功率变化的影响。根据有功功率变化与无功功率变化的曲线去选择最佳的电压矢量,使三相并网逆变器输出的有功功率和无功功率脉动较小。在此基础上,提了一种基于新开关表的直接功率控制。同时,采用一种新的直接功率预测控制,该控制策略与空间矢量脉宽调制相结合,实现有功功率和无功功率的解耦控制与功率因数任意可调。最后对直接功率控制和直接功率预测控制进行对比实验。实验表明了方案的可行性和正确性。