太阳能电池板负载特性的实验研究

通过对太阳能电池板内阻随光照强度变化和电池板输出功率随负载电阻变化的研究,分析了光照强度和负载电阻对输出功率的影响机制,得到电池板最佳输出功率的负载值.     

基于太阳能电池板的无线光通信与传能复合系统实验研究

为明确光载波无线传输系统中,复合传输相比单独传输的优越性,实验对比了单独传能、单独通信、复合传输三种结构在传输距离为0.1m、接收的光功率估值为3.5mW、光通信速率为1kbps时的输出特性.结果表明,单独传能系统在与电感串联的负载为4kΩ时,电池板输出最大功率为1.82mW,复合传输系统在与电感串联的负载为5kΩ时,电池板输出最大功率为2.1 mW,比单独传能系统高出15%;与电容串联的负载较低时复合传输系统输出信号波形发生畸变,优化负载后波形得以改善,相同条件下幅值比单独通信系统高出1.52V.     

小型风光互补发电演示装置

研制了适用于大学物理演示实验教学的小型风光互补发电演示装置,该装置由叶片、风力发电机、光伏太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、负载等几部分组成.整个系统以光电互补控制器为核心,经由风力发电机与光伏太阳能电池板将风能和太阳光能转变为电能,并将其储存于蓄电池中供负载使用.该装置展示了风力发电系统的组成,演示了风力发电原理和相关空气动力学原理.     

太阳能驱动全天候监控系统的实验设计

研发了一套太阳能全天候监控系统设计性实验。该实验通过对太阳能电池板基本物理性能的测定,了解其工作原理,然后选择合适的控制器件与负载,设计电路,最后形成一套由太阳能电池板提供能量,实现全天候监控的应用系统。该实验不仅能够作为设计性实验用于大学物理实验,而且可以应用于许多工程领域。     

微型风力发电演示仪

设计制作了一种基于风光互补原理的微型风力发电演示仪.该仪器由风力发电机、光伏太阳能电池板、控制器、蓄电池、负载等各部分组成.整个系统以控制器为核心,由风力发电机、光伏太阳能电池板把风能和光能转变为电能并储存于蓄电池中供负载使用.该仪器作为演示实验仪不仅小型、直观、模块化和操作简便,而且演示内容突显物理与工程相结合的知识...     

菲涅尔透镜聚光对光伏发电效率的实验研究

介绍了将菲涅尔透镜前置于太阳能电池板适当位置以提高转换效率的实验研究。通过测试单晶硅、多晶硅电池单元加聚焦透镜前、后,以及改变不同入射角度照射单晶硅、多晶硅电池单元对输出伏安特性的影响,得出增加透镜聚光可以有效提升太阳能的转换效率,同时需要保证光源垂直入射。     

太阳能光伏光热扁管式蒸发器性能分析

根据太阳能光伏光热蒸发器与制冷系统之间的能量平衡,建立了光伏光热扁管式蒸发器性能的数理模型。该模型考虑了光伏光热扁管式蒸发器的传热系数变化,并分析了太阳辐射强度、环境温度、制冷循环的蒸发温度对光伏光热扁管式蒸发器的电池板温度、电池板光电转换效率、电池板发电功率以及光伏光热蒸发器散热量的影响。     

分布式火灾监测站太阳能电源监测管理系统

为了提高森林火灾监测站的太阳能电源的监测管理水平,采用GPRS无线通信技术设计了分布式火灾监测站的太阳能电源监测管理系统,系统由数据中心管理服务器、监测站、太阳能电池板电源监测单元和传输网络组成;通过精密电阻分压的方法,利用单片机MSP430F149的ADC口测量太阳能电池板的输出和蓄电池的电压,并记录和运算蓄电池的放电电流和内阻,通过GPRS无线模块建立与数据中心服务器的TCP/IP网络连接,将采集到的火情和电源工作状态上传;数据中心服务器主要负责接收、处理、分析统计和显示来自各监测站的数据,并存入数据库ACCESS2003中;经过实验表明,该系统工作稳定可靠,实现了对森林火灾监测站点电源供电状态的集中管理,避免了由于电力故障造成火灾监测盲点的出现。     

硅太阳能电池负载对功率的影响

针对硅太阳能电池输出功率受条件约束的问题,讨论负载对硅电池的影响.通过测定硅电池的开路电压U∝、负载电压UL,计算不同负载RL下的输出功率PL?利用origin软件对数据进行处理,分析出最大功率时的负载.重点针对追求硅电池的功率最大输出和硅电池功率稳定输出以及硅电池电源效率3种情况,给出了负载相应的范围.     

分布式风光互补智能发电站集中监测管理系统

为了解决分布在野外偏远地区的监测站供电和管理问题,利用风光互补发电的方法为系统提供电力,并将电能储存在蓄电池里,分别提供24V的直流和220V的交流电供负载使用。集中监测管理系统采用C/S架构设计,主要由电力监测站、集中监测中心和传输网络组成,电力监测站作为客户端负责采集太阳能电池板、风机和蓄电池的状态参数,通过GPRS网络与集中监测中心服务器建立的TCP/IP网络连接将采集到的信息按照规定的数据协议上传,服务器接收、处理、分析和显示来自各监测站的数据,并存储在数据库ACCESS2003里。实验结果表明,设计的系统能够远程有效监测发电功率、蓄电池劣化甄别、剩余电量、和发电站运行状态等信息,实现了分布式站点电力的集中管理。     

耦合太阳能和地热能的冷热电联供系统优化

天然气和可再生能源互补是一种并行解决环境污染和克服可再生能源不稳定的有效方式,本文提出一种耦合太阳能和地热能的混合冷热电联供(CCHP)系统。基于以电定热(FEL)和以热定电(FTL)运行策略,提出了地源热泵出力比依照逐时电价和季节而变化的运行模式;以一次能源节约率、费用年值节约率以及二氧化碳减排率为目标函数,建立CCHP系统优化模型,运用多目标遗传算法对系统配置及运行策略进行了寻优求解。结果表明:该混合CCHP系统在FEL模式能够实现最优的综合性能.     

太阳能光伏-温差发电驱动的新型冰箱模型设计与热力学分析

结合太阳能电池温度特性和温差发电特点,设计了一套新的太阳能光伏发电-温差发电驱动的冰箱模型,该模型包括太阳能光伏电池、半导体温差发电模块、电源控制系统等.根据负载用电需求,做出了光伏发电系统的设计方案.采用热力学基本理论,对该模型进行了工作效率及 火 用 效率的分析.结果发现:能效比COP达到了2.73(一般 冰箱COP为2左右), 火 用 效率也达到42.5%.同时,该系统模型环境效益明显,可以减排CO₂ 1394.2 kg,SO₂     

平板集热太阳热电器件建模及结构优化

太阳能热电转换是光伏效应外另一种直接将太阳辐射转变为电能的途径, 近年来已经成为太阳能利用的热点之一. 本文以Bi₂Te₃材料为基础构建平板集热太阳热电器件模型, 采用有限元法分析AM1.5辐射条件下器件温度分布情况, 并结合基于温度的物性参数计算集热比、热臂截面积与长度变化等因素对器件的开路电压、 最大输出功率及转化效率的影响. 研究发现: 集热比与热臂长度的变化对器件性能有显著影响, 热臂截面积的变化对器件转化效率影响相对较弱; 在这一模型中, 平板集热太阳热电器件的转化效率达到1.56%.     

一种分光型温室覆盖结构的光学特性研究

本文针对温室设计了一种分光型覆盖结构,该结构可以使太阳光中的可见光进入温室提供植物光合作用所需光能,近红外光反射到薄膜电池转化成电能.本文利用光学软件模拟不同入射角下该结构的光学特性,室外试验结果表明,该结构全天可见光透过率在36％～48.9％之间,室内照度为20～30 klx,基本满足植物生长需求;输出电功率呈现早晚...     

Decompositions of injection patterns for nodal flow allocation in renewable electricity networks

The large-scale integration of fluctuating renewable power generation represents a challenge to the technical and economical design of a sustainable future electricity system. In this context, the increasing significance of long-range power transmission calls for innovative methods to understand the emerging complex flow patterns and to integrate price signals about the respective infrastructure needs into the energy market design. We introduce a decomposition method of injection patterns. Contrary to standard flow tracing approaches, it provides nodal allocations of link flows and costs in electricity networks by decomposing the network injection pattern into market-inspired elementary import/export building blocks. We apply the new approach to a simplified data-driven model of a European electricity grid with a high share of renewable wind and solar power generation.     

基于LR305的平面荧光太阳能聚光波导研制

光伏发电是目前太阳能最佳的利用方式之一,但发电成本高。利用聚光结构提高光的转换和收集效率,是提高太阳能电池效率、减少电池用量、降低光伏发电系统成本的重要途径。以Lumogen F Red 305 (LR305) 染料作为荧光材料,将其掺杂到PMMA中,通过本体聚合法制作出尺寸为50 mm×50 mm×5 mm的PMMA平面荧光太阳能聚光波导,对其光学特性进行表征,同时将太阳能电池粘贴到聚光波导的输出端面,通过测试平面荧光太阳聚光波导对太阳能电池性能的影响研究了荧光太阳能聚光波导的聚光特性。     

Silicon Purification by a New Type of Solar Furnace

We propose a new method to reveal a direct transformation from solar energy to solar electricity. Instead of using electricity in the process, we use concentrated solar rays with a crucibleless process to upgrade metallurgical silicon into solar-grade silicon feedstock.     

High efficiency solar cells using quantum interferences

In this paper, we propose a solar cell model that absorbs specific band of sunlight and investigate the effect of noise–induced quantum coherence in enhancing the output power of this cell. We numerically demonstrate that such induced coherence can increase the maximum output power from a nano structured solar cell by more than 25% as compared to the same system with no coherence. We also study the influence of increasing the bandwidth of absorption on the solar cell power and numerically show that in spite of decrease in output power due to enhancement of thermalisation loss, presence of quantum coherence effect still increases the output power of solar cell compared to non-coherence case.