光熱太陽能電池

【摘要】：由于太陽能電池在工作時(shí)很多能量變成熱能損耗掉,為了更有效的利用起太陽能中的能量,本文嘗試將太陽光電轉(zhuǎn)換和熱電轉(zhuǎn)換結(jié)合起來,提高太陽能利用效率。本文的主要工作是研究如何將溫差半導(dǎo)體發(fā)電材料和太陽能電池結(jié)合,通過熱電聯(lián)產(chǎn)的方式提升傳統(tǒng)光伏太陽能電池的發(fā)電效率。 首先,我們制作了實(shí)驗(yàn)測(cè)試用的熱電測(cè)試儀器；接著,使用ANSYS有限元軟件對(duì)材料和器件的熱力學(xué)性能進(jìn)行了模擬,確定最佳的熱耦合層材料；然后,通過溫差半導(dǎo)體發(fā)電材料的晶粒直接鑲嵌在硅基太陽能電池片上的方式,制作了光熱太陽能電池片,并優(yōu)化設(shè)計(jì)以期實(shí)現(xiàn)更加有效的光熱聯(lián)產(chǎn)組件；最后測(cè)量了光熱太陽能組合器件的戶外光熱發(fā)電效率,在合適的冷卻下可以實(shí)現(xiàn)光熱互補(bǔ)發(fā)電。雖然,在實(shí)際的制作過程中仍然有很多待解決的問題,但這種光熱組件在提高太陽能利用的具有重要意義。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 溫差發(fā)電 光熱聯(lián)產(chǎn) 光熱太陽能電池
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 光伏太陽能電池的發(fā)展9-11
• 1.3 溫差發(fā)電材料的發(fā)展11-13
• 2 光熱太陽能電池及其原理13-25
• 2.1 光伏太陽能電池及其原理13-18
• 2.1.1 光伏太陽能電池的原理13-14
• 2.1.2 光伏太陽能電池的分類14-16
• 2.1.3 光伏太陽能電池的基本參數(shù)16-18
• 2.2 溫差發(fā)電材料及其原理18-23
• 2.2.1 溫差發(fā)電的歷史18-19
• 2.2.2 溫差發(fā)電的原理19-20
• 2.2.3 溫差發(fā)電材料的分類20-21
• 2.2.4 溫差發(fā)電器件的應(yīng)用21-23
• 2.3 光伏溫差聯(lián)合發(fā)電原理23-25
• 3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置制作與測(cè)試25-33
• 3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)原理25-26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與測(cè)試26-32
• 3.2.1 加熱模塊26-29
• 3.2.2 冷卻模塊29-31
• 3.2.3 整體裝置31-32
• 3.3 裝置使用簡(jiǎn)介32-33
• 4 熱場(chǎng)分布的有限元模擬33-42
• 4.1 ANSYS有限元軟件的介紹33-35
• 4.1.1 有限單元法的基本思想33-34
• 4.1.2 ANSYS熱分析常用幾種單元介紹34-35
• 4.2 溫差發(fā)電模塊的熱力學(xué)有限元模擬35-42
• 4.2.1 溫差發(fā)電模塊模擬概述35-36
• 4.2.2 ANSYS軟件模擬計(jì)算36-41
• 4.2.3 模擬結(jié)果討論41-42
• 5 光熱太陽能電池42-46
• 5.1 制作原理42-43
• 5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝實(shí)驗(yàn)分析43-46
• 5.2.1 絕緣層的制作43-44
• 5.2.2 溫差發(fā)電層的制作44-45
• 5.2.3 各器件層的封裝整合45-46
• 6 光熱聯(lián)合發(fā)電的熱電特性測(cè)量46-53
• 6.1 硅太陽能電池的溫度特性46-47
• 6.2 溫差發(fā)電片的熱電特性47-49
• 6.3 光伏發(fā)電和溫差發(fā)電聯(lián)合發(fā)電特性49-53
• 6.3.1 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)49-50
• 6.3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量50-51
• 6.3.3 實(shí)驗(yàn)討論51-53
• 7 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 作者簡(jiǎn)歷56-58
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集58

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