聚光光伏系统的发展及未来趋势

介绍了聚光光伏系统的发展历史和研究现状。对聚光光伏系统中的主件一聚光器和光伏电池进行了详细分类，给出了它们的特点和主要参数。描述了国外一些厂家为提高光伏系统效率并降低成本而研制的太阳跟踪系统。总结出聚光光伏系统的发展趋势，主要是指高倍聚光器＋跟踪系统和低倍大角度聚光器＋分光元件＋多节电池等。最后就目前状况提出了聚光光伏系统商业化还需要解决的问题。     

基于棱镜二次聚光的高倍聚光模组聚光特性与三结电池光谱响应匹配与优化

目前Ⅲ-Ⅴ多结高倍聚光(HCPV)太阳电池实验室效率记录已高达46%,而相对应的模组效率与之相差仍较大,其中由于模组中聚光非理想性引起的损失就高达20%.本文通过建立光学模型和非均匀光照的三维电池电路网络模型,以Ⅲ-Ⅴ族三结电池为例,研究了菲涅耳透镜一次聚光、棱镜二次聚光的HCPV模组的聚光特性和光电特性.结果发现.由于光线非平行入射和-菲涅耳透镜的色散现象,使得沿光轴方向短、中、长波段聚光发散及聚光不均匀,从而造成了三结电池的上、中、下各子电池光谱响应失配损失,模组光电转换性能下降;进一步,通过采用棱镜二次聚光,能较好地改善聚光和温度均匀性;通过对光轴方向上短、中、长波段的聚光特性与三结电池光谱响应匹配优化,使得模组输出功率提高10%以上.模拟结果己得到实验验证.     

真空管内聚光集热器光学性能研究

针对具有内部反射涂层和偏心吸收管的新型真空管内聚光集热器,建立了反映其结构的几何模型,并基于光线追迹法,依托光学分析软件TracePro对其光学性能进行了研究。通过模拟仿真分别得到了该集热器对太阳直射辐射和散射辐射的光学效率,并与传统真空管集热器进行了对比。此外还研究了径向入射角、轴向入射角、内玻璃管偏心距、反射涂层圆心角等参数对光学效率的影响。最后与实验结果进行对比验证,证明了该集热器具有突出的光学性能。     

折平板等光强反射聚光光伏系统的实验研究

本文在原有的工作基础上,简要介绍了新型折平板等光强反射聚光光伏系统的设计原理,给出了折平板等光强反射聚光系统的平行光聚光公式,以此为依据对用于实验测试的聚光器重新设计加工,并进行了一系列的实验研究。依托两极太阳跟踪装置和CCD法等手段对聚光系统进行测量,研究结果表明所设计的折平板等光强反射聚光系统具有良好的能流密度分布...     

基于Lighttools的太阳能电池聚光棱镜的结构优化

太阳能电池聚光棱镜的聚光效率是影响光能利用率的关键因素之一。对某型太阳能电池聚光棱镜的结构进行分析,利用Lighttools照明软件中的光源模拟太阳光并建立棱镜模型和接收面,对棱镜几何结构和入射光线角度等参数进行优化设计,最终使棱镜的聚光效率提高了4倍多,聚光效率达到97%。优化后的太阳能聚光棱镜可应用于多种太阳能电池组件中,可提高太阳能电池光能转换效率。     

均匀聚光紧凑式线性菲涅耳光伏系统实验研究

本文设计了一种具有均匀聚光效果的紧凑式线性菲涅耳太阳能光伏系统,给出了紧凑式线性菲涅耳聚光器的设计方法.对完全型紧凑式线性菲涅耳聚光光伏系统进行了光学性能分析,分析结果表明,系统具有相对较高的聚光均匀性.当其他参数一定时,随着太阳电池放置高度由小变大,系统的几何聚光比和光场利用率存在最大值.对太阳光线的跟踪精度影响进行...     

太阳能电池

 人类的生存和发展正面临着能源的挑战,开发新能源是一项迫切的任务。我国的可持续发展也离不开能源的保障。新的能源不但要能提供大的能量,而且还要顾及节约成本、保护环境等问题。开发和利用太阳能,优势是显而易见的。一般来说,利用太阳能可以从两个方面着手,一是将太阳能转变为热能;二是直接把它转变成电能。这里我们将谈谈后者。聊聊太阳能电池的过去、现在,并初步展示一下它的未来。从国外的一些发展情况,或许能获得某些借鉴。一、半导体的光伏效应太阳能电池的工作原理当表面蒸发一层透光金属薄膜的半导体薄片被光照射时,在它的另一侧和金属膜之间将产生一定的电压,这种现象称为光生伏特效应,简称光伏效应     

非晶硅太阳能电池

 能源是人类生存不可缺少的重要资源。随着世界人口爆涨,能量消耗急骤增长,人们为了求得生存和发展,都在竭尽全力开发现有的常规能源（煤、石油、天然气等）,同时也不断寻找新型能源。     

菲涅耳聚光系统下砷化镓电池输出特性研究

对理论聚光比为676的菲涅耳聚光系统下单片砷化镓太阳电池及由六片砷化镓电池的串联组件的输出特性进行分析。建立三结砷化镓电池输出特性的单指数数学模型,并与实验进行了对比。理论计算与实验吻合较好,误差在7.6%以内。实验结果表明,在相同理论聚光比下,单片电池系统能流聚光比为390,六片电池组件系统能流聚光比为281;聚光后单片电池的短路电流与峰值功率分别放大322倍与316倍,六片电池组件系统的短路电流与峰值功率分别放大275倍与272倍;电池表面能流密度为0.321MW/m2时电池的输出功率达到最大,电池表面温度高于323K将影响其工作稳定性;聚光系统的透射率每增加0.01系统效率升高约0.227%。全天累积直射辐照度为17.212MJ/m2条件下测得单片电池全天发电量为0.015kW.h,六片电池串联组件的全天发电量为0.076kW.h。