双面光伏组件发电性能影响因素理论与实验研究

基于视角系数模型,理论计算与实验分析双面光伏组件的背面辐照度分布,根据组件背面的辐照度模型和太阳电池等效电路的单二极管模型,采用I-V曲线叠加法计算其微失配损耗;并提出简化反射光谱模型准确计算反射太阳光谱,以光谱失配因子量化反射光谱对双面组件背面发电性能的影响,结合组件背面辐射视角系数模型,建立双面组件背面功率输出的计算方法。针对影响双面光伏组件发电性能影响因素,进行仿真和实验,结果表明:双面光伏组件的因背面辐照不均匀引起的微失配损失一般小于3.0%,草地、水泥地面、雪地的损失分别为0.3%~0.5%、0.5%~1.0%、1.0%~3.0%,由于光伏组件安装架的遮挡,微失配损失将增加0.5%~3.3%;不同安装地面下,双面光伏组件背面反射光谱差异大,通过反射光谱修订能将双面光伏组件背面功率预测准确率由76.3%提升到92.3%。

非均匀辐照下光伏组件旁通二极管可靠性研究

通过调研光伏组件室外运行与室内测试条件下光伏旁通二极管实际失效数据,分析光伏旁通二极管失效概率与工作温度、运行时间等的关系。通过环境箱和双极电源结合,设置高温加正向偏置、高低温循环加正向偏置、高低温循环加反向偏置、正反向偏置循环的室内测试条件,模拟典型光伏组件表面非均匀辐照分布情况下旁路二极管的工作情况并进行耐久性实验。实验结果表明:较高环境温度时,因固定遮挡引起的旁通二极管长期正向偏置情况下,光伏组件存在失效风险。

聚光跟踪一体化光伏组件设计与性能分析

针对目前占光伏主要市场的常规晶体硅太阳电池,提出了聚光器、太阳跟踪机构一体化太阳电池组件方案,该聚光组件通过旋转与移动棱镜组可以达到较好的聚光与跟踪太阳的效果。通过光学模拟计算设计聚光跟踪一体化组件棱镜组结构与棱镜组移动轨迹使之达到最优聚光效果,提出了不同几何聚光比聚光跟踪一体化组件的温度分布与散热计算模型以及表面辐照强度分布不均匀情况下聚光跟踪一体化组件电性能输出计算模型,并根据温度场分布的模拟计算与实验测试数据,评估了聚光跟踪一体化组件不同聚光比情况下实际工作温度与辐照强度分布对输出电性能的影响以及跟踪失效情况的安全性与可靠性。

晶体硅光伏组件初始光致衰减评估方法研究

光致衰减是掺硼晶体硅组件的常见现象。通过室内稳态模拟实验和室外自然光暴晒实验,研究了晶体硅组件的初始光致衰减现象,定量化分析了晶体硅组件初始光致衰减达稳定时的总辐照量,探讨了负载方式、通风条件等对晶体硅组件初始光致衰减程度的影响。结果表明,单晶组件的初始光致衰减较多晶组件规律性要好;不同负载方式中,组件开路情况下衰减最小,并网与短路方式下基本一致;通风条件的恶劣会加大组件的初始光致衰减程度。

光伏组件热斑效应研究

该文对目前主流的p型光伏组件产品特别是大尺寸太阳电池所制备光伏组件的热斑温度进行测试研究,具体分析影响热斑温度的关键影响因素,被遮挡太阳电池的热斑温度由单位面积上耗散的功率Φq决定,即与单串太阳电池片数量、太阳电池片漏电流、太阳电池片漏电流的分布相关,太阳电池片漏电点处的非均匀加热是热斑局部温度偏高的主要原因。同时对单串太阳电池片数相对较多的光伏组件热斑风险控制进行探讨,反偏电压下太阳电池漏电流值的控制能有效降低热斑温度,通过红外测试对一定反偏电压下太阳电池漏电点与非漏电区域太阳电池片温差分档,可进一步控制热斑风险。

n型高效光伏组件发电性能研究

该文基于海南某小型光伏电站测试项目,收集p型和n型2种光伏组件在2021年的发电量数据,对比分析这2种组件在不同月份下的单瓦日均发电量,验证n型光伏组件相较于p型组件发电效率方面的优越性。在光伏电站实际工作条件下测试辐照度和温度对2种组件发电性能的影响,结果表明:n型光伏组件弱光性能更好;在高温条件下有更多的发电量增益,证明n型光伏组件的热稳定性更好,与理论上n型光伏组件功率温度系数更小相符。通过研究2种组件在不同天气下的直流功率,发现n型光伏组件在辐照度突降的情况下也保持优越的发电性能。

低倍聚光太阳电池组件设计

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。

钙钛矿太阳电池载流子传输-复合模型研究

通过对所制备的钙钛矿太阳电池进行交流阻抗测试,比较钙钛矿电池载流子扩散长度、载流子寿命、内部电阻及电容等参数,得出在钙钛矿太阳电池中载流子在空穴传输层扩散的特征频率约为2μs^(-1),载流子传输过程快慢顺序依次为:载流子在空穴传输层的传输、钙钛矿薄膜中的传输。另外还得出载流子在钙钛矿薄膜中的复合阻抗是构成电池总阻抗的主要部分,其值远大于空穴传输层的阻抗,约为空穴传输层的15倍。

太阳能电池片导电胶串焊技术及电池片受力分析

随着太阳能电池片厚度的减薄及市场无铅低温焊接的需求,促使导电胶新型自动串焊技术成为一种趋势,与普通串焊技术相比,主要增加了贴胶、胶带预压及胶带终压三步工序,减少了助焊剂喷涂一步工序。在终压工况下,针对主背栅偏移的数值不同,建立电池片的ANSYS有限元模型,进行应力状态分析。

多晶硅太阳电池转换效率和晶体缺陷相关性

多晶硅太阳能电池组件以它显著的综合成本优势被广泛应用.铸锭多晶硅的晶体缺陷特征与其电池转换效率有着强烈的关联性.晶体的底部和顶部缺陷密度高,对应的电池转换效率低（14.5∽15.5%）;晶体中部因为较低的缺陷密度,对应着较高的电池转换效率（16.5∽17.5%）.不同种类的晶体缺陷对电池效率的影响又不尽相同,比如位错等顽固性缺陷会保留至终,而间隙态金属杂质等可去除的缺陷则会在电池制备过程中得以消除.

便携式智能太阳辐照传感器

针对目前太阳能散射辐射测试难问题,设计了一种新型便携式智能太阳辐照传感器,该装置主要利用水平、倾斜太阳电池接收太阳总辐照量,结合测试时间与测试地点,计算并通过显示屏显示该测试点的水平面直接辐照强度、水平面散射辐照强度、斜面直接辐照强度、斜面散射辐照强度。根据自行设计的辐照传感器结合计算模型得出的散射与直射辐照值与气象站直接测量值相比,误差在5%以内,这是由于空气灰粒、与气象站传感器表面脏污等因素造成。

高辐照量下遮挡时PV组件性能特性模拟分析

为研究高辐照量下(辐射强度为1200 W/m^2)遮挡时的组件可靠性,根据能量守恒定律,结合电池的单二极管和反向特性数学模型,建立适合分析遮挡情况的光伏模组仿真模型,用以分析标准工况和高辐照量条件下组件的光电转换性能和组件工作温度特性、二极管工作特性。模拟计算结果表明:在高辐照量遮挡情况下,组件最大输出功率比标准工况大18.5%;组件正常运行时的最高温度比标准工况时高14℃,比实际工况高30℃。因此,在高辐照量的地区,光伏组件尽量选择安放在通风处。旁路二极管分布可沿用标准工况的设计方案。

掺Sn对定向凝固多晶硅位错及少子寿命的影响

通过微合金化获取高性能多晶硅,研究了不同Sn掺入量对定向凝固多晶硅位错及少子寿命的影响。将高纯Sn掺入到精炼冶金级硅(UMG-Si)中,定向凝固多晶硅。研究发现,硅锭位错密度沿轴向分布为中间低,底部和顶部高。在晶体硅中掺入Sn后,不影响硅的电学性能,但明显减少硅锭的位错密度。当掺入Sn含量为20 ppmw、50 ppmw和100 ppmw时,硅锭平均少子寿命由未掺Sn硅锭的0.81μs分别增加至1.22μs、1.47μs和1.31μs。掺Sn可减少位错密度和增加少子寿命,归因于替代位的Sn原子引入晶格应力,Sn易捕获空位V形成Sn-V对,抑制间隙原子形核。

LCOE建模及关键影响因子分析

围绕着光伏发电系统的度电成本(LCOE)概念和现状,开发了一套适用于我国光伏发电项目的LCOE计算模型。利用该模型估算我国当前光伏发电项目的LCOE水平,对LCOE的关键影响因子进行分析,并预测光伏发电项目的LCOE发展趋势。

基于ADAMS的太阳能电池片翻转机构的仿真与分析

以太阳能电池片翻转机构为研究对象,利用Solidworks软件建立翻转机构的虚拟样机模型,并导入ADAMS软件中进行动力学仿真,通过分析仿真结果验证系统的动力学特性,得到电机的扭矩输出情况,为电机的选择提供参考。应用ADAMS软件进行仿真,可以有效的降低成本,缩短周期,为翻转机构一次性试制成功提供可靠保证。