菲涅尔透镜热变形对CPV聚光系统性能影响的数值研究

由硅胶-玻璃材料组成的SOG(silicone on glass)型菲涅尔透镜在温度变化时会产生热变形,影响CPV(concentrating photovoltaic)聚光系统的性能。为研究透镜热变形对聚光系统光效率的影响,优化设计两类聚光系统,并采用数值计算的方法模拟透镜的热变形,再将热变形导入光学模型中,使用蒙特卡罗方法计算变形前后的聚光效率。结果表明:对于单级聚光系统,采用单色光均匀性优化方法设计的透镜受翘曲变形和齿面自由变形影响较大,光效率在变形前后相差10%左右,改进型补偿色散方法设计的菲涅尔透镜受翘曲变形和齿面自由变形影响较小。另外,双级聚光系统可以有效抵抗热变形的影响。     

铁素体不锈钢中含钇化合物和复合工艺的关系

用化学和机械合金化两种方法将Ｙ２Ｏ３复合到铁素体不锈钢粉中，经热等静压后制成氧化物弥散增强（ＯＤＳ）铁紊体不锈钢，研究了其中的氧化物相的结构和成分与这两种复合方法的关系。结果表明，采用化学法的钢中复合相主要存在Ｙ２Ｔｉ２Ｏ７相，而机械法钢中复合相主要存在Ｙ２Ｏ３相；两种复合工艺制备的ＯＤＳ钢中氧化物的钛含量有明显差异，而钇含量则与复合工艺关系不大。     

CC5083与CC5182铝合金冷轧与再结晶后偏光金相观察组织和X射线检测织构对比研究

连续冷却铸造5083铝合金板较大塑性变形量冷轧后的组织、织构及性能与再结晶处理工艺关系的研究有限。对冷轧压下量约为91.5%的CC5083与CC5182铝合金板分别进行室温入箱式电炉、随炉不限速升温到不同温度退火2 h和分别进行直接入不同温度盐炉退火30 min、出炉水冷至室温后,采用偏光金相显微镜观察组织、采用X射线衍射检测织构,进一步对比研究较大压下量冷轧后退火工艺与再结晶组织和织构关系。结果显示：(1)电炉退火CC5083铝合金板的再结晶开始及晶粒长大温度为343 ℃,晶粒长大后形状为长条状(创新点);盐炉退火CC5083铝合金板的再结晶开始温度为343 ℃;二者再结晶完成温度都为371 ℃。(2)CC5182铝合金板分别在电炉与盐炉454 ℃以上退火,晶粒开始显著长大;电炉退火与盐炉退火CC5083铝合金板再结晶开始温度分别高于电炉与盐炉退火的CC5182铝合金板,盐炉退火CC5083铝合金板再结晶晶粒长大温度高于另外三种方式退火;CC5182铝合金板盐炉退火再结晶晶粒长大温度高于电炉退火的。CC5083和CC5182铝合金冷轧板表层再结晶及再结晶晶粒长大温度明显高于内层的(创新点)。(3)四种方式退火再结晶晶粒长大温度及相同温度退火时织构转变程度有差异(创新点);退火过程中织构检测结果与金相组织观察结果反映的再结晶进程不很一致。     

DC AA 5052铝合金冷轧板沿厚度方向织构变化的X射线衍射分析

以不同变形量对预先经过热轧和再结晶退火的DC AA 5052直接冷却铸造铝合金板进行冷轧制后,采用X射线衍射和专用软件测试、计算并分析表层、1/4厚度层、中心层的织构极图和ODF图及有关数据,研究板厚度方向轧制织构的变化情况,以为改进轧制工艺、获得板厚度方向的织构织及性能均匀性提供依据。各变形量的试样之表层向1/4层、中心层方向,存在β织构逐渐增强的梯度;变形量逐渐增大到90%的过程中,沿板厚度方向β织构强度的变化梯度逐渐降低、体积分数逐步增大、强度逐渐增大并达到各层基本接近。     

DC与CC 5052铝合金冷轧后沿厚度方向织构分布状态对比的X射线衍射分析

采用X射线衍射测试极图、使用专用软件计算织构取向分布函数(ODF), 研究了热轧后454℃×4h再结晶退火的直接铸造5052铝合金板(DC 5052)和双履带连续冷却铸造5052铝合金板(CC 5052)冷轧制到不同压下量的试样,自表层至心部层的冷轧织构分布差别,为工业上生产及应用DC 5052与CC 5052铝合金冷轧板提供依据。结果显示：同样的大压下量时CC 5052的β织构强度及体积分数高于DC 5052的。冷轧前CC 5052的再结晶织构Cube的体积分数小于DC 5052的,剩余位向的体积分数多于DC 5052的,导致CC 5052表层的β织构强度及体积分数达到与1/4层、中心层接近所需要的冷轧压下量比DC 5052试样需要的小。CC 5052冷轧板冲压加工方面的性能优于DC 5052冷轧板。     

冷轧CC5052铝合金板表层至中心层织构变化的X射线衍射分析

为了对铝合金板轧制技术发展提供依据,采用X射线衍射仪测试极图并使用专用软件计算织构的ODF,研究了热轧后经过454℃×4h预先再结晶退火处理的5052双履带连续冷却铸造铝合金板,进行不同变形量冷轧后自表层至心部层的织构分布状况。冷轧制后变形量小于40%的试样,存在织构强度由表层向中心层提高的变化梯度。变形量大于56.1%的试样,β织构的增加主要是来自剩余位向转变量随变形量的增加;主要织构β较强、Goss和剩余位向较弱,各层之间的织构状态接近。     

三结太阳电池在非均匀光照下光斑强度和覆盖比率的优化研究

高倍聚光光伏组件通常采用光电转化效率较高的三结太阳电池.由于聚光器件的非理想性,电池承受的光照分布通常是高度非均匀的,在光伏组件中可通过适当增大光斑与电池面积的比率来降低光照非均匀性对电池电学性能的影响.通过对某一特定三结电池进行电路网络建模计算,分析光斑的强度分布和照射面积对电池的影响,并对比了四种设计方案(均匀光照、非均匀光照、电池效率最大、组件效率最大)下的光斑强度、光斑大小、电池效率以及电池温度分布.对比分析结果表明,组件达到效率最大时的电池效率并不是电池在标准测试条件下的最大效率,而使电池工作在效率最大值的设计方案中组件效率最低.组件效率最大方案中使用的聚光器透镜面积较小,因此该方案将导致组件成本增大.电池效率最大方案中使用的聚光器透镜面积较大并且电池温度最低,故该方案组件成本较低且可靠性较高.这表明在实际组件设计中应充分考虑对发电量的实际需求,选择合适的几何聚光倍数和光斑覆盖电池的比率.