本文關(guān)鍵詞：液浸聚光光伏系統(tǒng)中Ⅲ-Ⅴ族多結(jié)太陽電池的性能研究　出處：《天津大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 聚光光伏 液浸冷卻 三結(jié)砷化鎵太陽電池 二甲基硅油 電性能 Fluent模擬

【摘要】：聚光光伏(CPV)技術(shù)能有效地提高光伏(PV)系統(tǒng)的輸出功率,并降低其成本。但采用傳統(tǒng)冷卻方法的CPV系統(tǒng),尤其是高倍聚光光伏(HCPV)系統(tǒng),由于存在散熱能力不足引起的電池組件溫度過高或分布不均勻,從而導(dǎo)致系統(tǒng)輸出功率降低。為此,本文基于前人的研究工作提出把直接液浸冷卻技術(shù)應(yīng)用于采用密排三結(jié)砷化鎵太陽電池的HCPV系統(tǒng)中。本文實驗研究了在無光照、1X和500X下二甲基硅油液浸三結(jié)砷化鎵太陽電池的電性能變化,并搭建了戶外液浸HCPV系統(tǒng)對電池進(jìn)行了散熱實驗研究,同時分別對無、有翅片密排電池組件進(jìn)行了傳熱性能實驗研究和數(shù)值模擬。1)分析了電池表面的硅油吸收引起的太陽光譜損失對電池的影響,同時研究了在無光照和1X下硅油液浸以及硅油厚度對電池電性能的影響。結(jié)果表明:硅油吸收引起的太陽光譜損失對以Ge為襯底的三結(jié)砷化鎵電池的影響不大;一定厚度的硅油能提高電池的電性能,電池電性能隨硅油厚度地增加先升高后下降。2)研究了在500X聚光下硅油液浸以及硅油厚度對電池電性能的影響并分析了電性能變化機(jī)理,并搭建戶外液浸HCPV系統(tǒng)對電池進(jìn)行了散熱實驗和模擬驗研究。結(jié)果表明:在500X聚光下,硅油液浸電池的臨界厚度為6.3mm;電池的短路電流(Isc)、最大功率(Pmax)和轉(zhuǎn)換效率(η)都是隨硅油厚度地增加先增加后下降,而開路電壓(Voc)則逐漸下降;在500X聚光、太陽直射輻射度(DNI)為350~600W/m2,硅油厚度為5.0mm、硅油進(jìn)口流速為0.025m/s和進(jìn)口溫度為7.2℃下硅油液浸冷卻使得電池溫度低于52℃,同時測得液浸電池的Voc溫度系數(shù)為-3.57mV/℃,Isc溫度系數(shù)是2.25mA/℃,η溫度系數(shù)是-0.0668%/℃。3)液浸無翅片模擬電池片的實驗和模擬表明:硅油液浸冷卻無翅片密排組件時,使得無翅片組件溫度維持在合適的溫度;在317X聚光、硅油厚度為1.5mm、硅油流速為8.4m/s和進(jìn)口溫度為25℃時,模擬片的平均溫度為60.8℃;硅油液浸有翅片密排電池組件模擬和優(yōu)化表明:硅油液浸冷卻有翅片密排電池組件可以維持較低、較均勻的組件溫度;在500X聚光、硅油厚度為1.0mm、硅油速度為1.0m/s和進(jìn)口溫度為25℃下,電池的平均溫度為63.1℃;根據(jù)設(shè)計的密排電池組件模型,最優(yōu)結(jié)果為翅片高度14mm、翅片數(shù)量為50、基板厚度1.5mm、液浸厚度為1.0mm。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4

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