單、非晶硅復(fù)合光伏組件的優(yōu)化匹配研究

【摘要】： 太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為太陽(yáng)能重要的利用形式之一,正迅速得到發(fā)展,根據(jù)其無(wú)窮盡、清潔、分布式開發(fā)等優(yōu)點(diǎn),定會(huì)在解決能源供需矛盾中起到關(guān)鍵性作用。光伏發(fā)電領(lǐng)域在對(duì)太陽(yáng)電池材料、系統(tǒng)電氣控制、電力輸送等基礎(chǔ)技術(shù)方面研究的同時(shí),還應(yīng)注重本身的優(yōu)化應(yīng)用研究,使得實(shí)際運(yùn)行中的系統(tǒng)充分發(fā)揮效能。 通過(guò)對(duì)現(xiàn)在最常見的兩種太陽(yáng)電池——單晶硅和非晶硅電池特性的研究,發(fā)現(xiàn)兩者在很多方面都具有互補(bǔ)性,單晶硅電池穩(wěn)定性強(qiáng)、弱光條件下光電轉(zhuǎn)換效率不高、溫度的消極影響較大、成本較高、單位容量面積較小,而非晶硅電池的上述特點(diǎn)與單晶硅電池正好相反。本論文主要就是研究?jī)煞N電池輸出關(guān)于輻射強(qiáng)度和溫度的模型,進(jìn)而根據(jù)氣象條件將其進(jìn)行優(yōu)化匹配,目的在于使定容量光伏系統(tǒng)在均衡成本和占地面積的同時(shí),獲得最多的電能,或使定用電負(fù)荷的光伏系統(tǒng)節(jié)省成本和占地面積。 對(duì)光伏組件的優(yōu)化匹配首先要確定太陽(yáng)電池陣列的最佳傾角,本文根據(jù)逐時(shí)氣象數(shù)據(jù),充分考慮太陽(yáng)直射輻射、天空散射輻射和地面反射輻射,并通過(guò)計(jì)算機(jī)程序快速計(jì)算全國(guó)各地區(qū)的最佳傾角,但部分結(jié)果需要修正;對(duì)于分時(shí)間運(yùn)行的光伏系統(tǒng),其最佳傾角應(yīng)按使用時(shí)間氣象數(shù)據(jù)計(jì)算。對(duì)于兩種太陽(yáng)電池?cái)?shù)學(xué)模型的建立,分別在天津城市建設(shè)學(xué)院和香港理工大學(xué)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),采用理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)修正的方法,其計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值的誤差控制在6%以內(nèi),足夠滿足工程中應(yīng)用需要。兩者的優(yōu)化匹配同樣是根據(jù)逐時(shí)氣象數(shù)據(jù),編寫的程序適用于全國(guó)各地區(qū)。所建立的模型論證了單晶硅和非晶硅太陽(yáng)電池具有明顯的互補(bǔ)性,優(yōu)化匹配的結(jié)果表明將兩者組合利用在成本、占地面積和發(fā)電量上都有明顯的優(yōu)勢(shì)。 【關(guān)鍵詞】：光伏系統(tǒng) 單晶硅電池 非晶硅電池 優(yōu)化匹配
【學(xué)位授予單位】：天津城市建設(shè)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 太陽(yáng)能特點(diǎn)及我國(guó)太陽(yáng)能資源的分布9-10
• 1.1.1 太陽(yáng)能特點(diǎn)9
• 1.1.2 我國(guó)太陽(yáng)能資源的分布9-10
• 1.2 太陽(yáng)能發(fā)電的研究應(yīng)用現(xiàn)狀和前景10-15
• 1.2.1 國(guó)外研究應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究應(yīng)用現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 太陽(yáng)能發(fā)電的前景14-15
• 1.3 單晶硅和非晶硅太陽(yáng)電池的發(fā)展15-16
• 1.3.1 單晶硅太陽(yáng)電池的發(fā)展15
• 1.3.2 非晶硅太陽(yáng)電池的發(fā)展15-16
• 1.4 太陽(yáng)電池原理16-17
• 1.5 課題研究意義及主要工作17-19
• 第二章 太陽(yáng)電池特性19-26
• 2.1 太陽(yáng)電池特性19-22
• 2.1.1 太陽(yáng)電池的 I-V 特性19-20
• 2.1.2 太陽(yáng)電池輻照度特性20
• 2.1.3 太陽(yáng)電池分光感度特性20-21
• 2.1.4 太陽(yáng)電池溫度特性21-22
• 2.2 單、非晶硅太陽(yáng)電池特點(diǎn)及特性比較22-26
• 第三章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)26-33
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)條件的確定26
• 3.3 電池溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)26-28
• 3.4 電池輸出特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)28-33
• 第四章 光伏陣列最佳傾角的確定33-40
• 4.1 直射輻射33-35
• 4.2 天空散射輻射35
• 4.3 地面反射輻射35-38
• 4.4 程序界面及流程圖38
• 4.5 計(jì)算實(shí)例38-40
• 第五章 單晶硅和非晶硅太陽(yáng)電池?cái)?shù)學(xué)模型的建立40-55
• 5.1 太陽(yáng)電池溫度模型40-41
• 5.2 單晶硅電池輸入輸出模型41-44
• 5.3 單晶硅電池模型的修正44-49
• 5.4 非晶硅電池輸入輸出模型49-53
• 5.5 模型計(jì)算結(jié)果的比較53-55
• 第六章 單、非晶硅太陽(yáng)電池組件的優(yōu)化匹配55-60
• 6.1 最大功率點(diǎn)跟蹤55-56
• 6.2 兩種太陽(yáng)電池組件的優(yōu)化匹配56
• 6.3 計(jì)算實(shí)例56-60
• 第七章 結(jié)論與建議60-62
• 7.1 結(jié)論60
• 7.2 創(chuàng)新點(diǎn)60-61
• 7.3 進(jìn)一步的工作建議61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明65-66
• 致謝66-67

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光伏發(fā)電在美國(guó)電力工業(yè)中的應(yīng)用    楊金煥;陳中華;

聚合物基太陽(yáng)電池材料的設(shè)計(jì)和薄膜形貌優(yōu)化    陳林;胡小鏈;左立見;施敏敏;陳紅征;

光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能鉛酸蓄電池    周慶申;孔德龍;華壽南;

鐵路客站光伏發(fā)電的模式選擇與計(jì)算    馮星明;汪雋;

新興光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定    李志堅(jiān);楊舸;李毅;

光伏系統(tǒng)功率跟蹤技術(shù)    合肥 周民康

青海將建百萬(wàn)千瓦級(jí)太陽(yáng)能基地    吳晶晶

深圳羅湖區(qū)：為高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)造條件    本報(bào)記者 崔大寧

NS SolarMagic電源優(yōu)化器：提高光伏系統(tǒng)性能    

合肥開發(fā)商尋找節(jié)能新招    劉傳勛

太陽(yáng)能發(fā)電要突破應(yīng)用瓶頸    本報(bào)記者 毛學(xué)農(nóng)

甬合互補(bǔ)化“?！睘椤皺C(jī)”    通訊員 陳梓軍　記者 宦建新

共筑安全聯(lián)盟護(hù)航綠色能源    記者 丁瑩

太陽(yáng)能電力零距離接近傳統(tǒng)電力    張力正

威海華控電工進(jìn)軍新能源領(lǐng)域    記者 徐榕蔚　實(shí)習(xí)記者 王歌

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車用柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化及其流動(dòng)分析    林學(xué)東

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燃?xì)鈾C(jī)熱泵仿真與優(yōu)化匹配研究    張世鋼

太陽(yáng)能利用中的熱物理基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究    王剛

熱光伏系統(tǒng)數(shù)值模擬及其光譜控制方法研究    茆磊

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單、非晶硅復(fù)合光伏組件的優(yōu)化匹配研究    申政

聚光光伏系統(tǒng)的研究    高益兵

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太陽(yáng)能光伏技術(shù)與建筑一體化應(yīng)用初探    宣曉東

光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)    張嘉英

基于輸出參數(shù)的光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制的研究與實(shí)現(xiàn)    杜琳

聚光光伏發(fā)電光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究    林海浩

光伏鋼結(jié)構(gòu)集成體系研究及嵌入模塊式光伏組件研發(fā)與應(yīng)用    吳成萬(wàn)

船用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能評(píng)估    孫玉偉