光伏電池聚光特性.pdf

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1、第%(卷第!!期"&&’年!!月物理學(xué)報(bào)B@;+%(，V@+!!，V@NL8WLI，"&&’!&&&7)"’&C"&&’C%（(!!）C(&$*7!&13D1APSTU31TUVU31""&&’3E:G+AE=K+T@?+"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""聚光光強(qiáng)對(duì)光伏電池陣列輸出性能的影響!!）"）!）#"）!）"）"）"）!）徐永鋒李明王六玲林文賢張興華項(xiàng)明王云峰魏生賢!）（云南師范大學(xué)可再生能源材料先進(jìn)技術(shù)與制備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明$%&&

2、’"）"）（云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，昆明$%&&’"）（"&&(年!"月"!日收到；"&&’年)月!*日收到修改稿）基于槽式聚光熱電聯(lián)供系統(tǒng)，深入分析晶硅電池陣列和砷化鎵電池陣列在高倍聚光下的輸出特性及輸出功率的影響因素+研究結(jié)果表明，聚光光強(qiáng)下砷化鎵電池陣列輸出性能優(yōu)于晶硅電池陣列，高光強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致光伏電池禁帶寬度變窄，短路電流成倍增加，增加輸出功率，但同時(shí)耗盡層復(fù)合率變大，開(kāi)路電壓降低，制約陣列的輸出功率；高光強(qiáng)還引起電池溫度升高，電池陣列串聯(lián)內(nèi)阻增加+分析表明聚光作用下電池陣列串聯(lián)內(nèi)阻對(duì)輸出功率影響巨大，串聯(lián)內(nèi)阻從&!增加!!，

3、四種電池陣列輸出功率分別損失$*,*(-，*.,’)-，**,)&-和%(,&!-+關(guān)鍵詞：熱電聯(lián)供，太陽(yáng)電池陣列，串聯(lián)內(nèi)阻，輸出功率!"##：($)&/，*(%&0具有重要意義+!,引言",實(shí)驗(yàn)與計(jì)算能源危機(jī)促使太陽(yáng)能研究成為熱點(diǎn)之一，在降低光伏發(fā)電成本基礎(chǔ)上提高光伏電池轉(zhuǎn)化效率，或$%&%’#!()’系統(tǒng)利用低品位熱能驅(qū)動(dòng)其他高品位綠色技術(shù)是高效利用太陽(yáng)能的重點(diǎn)，而聚光太陽(yáng)能系統(tǒng)以其成本低廉、圖!為D3ABCD系統(tǒng)實(shí)物圖，槽式拋物反射面將綠色環(huán)保和高效利用太陽(yáng)能成為研究的一個(gè)全新方太陽(yáng)光匯集到貼有光伏電池陣列的集熱器上，電池向+國(guó)內(nèi)外

4、開(kāi)展了熱電聯(lián)供（ABCD）系統(tǒng)研究工作，陣列通過(guò)導(dǎo)線輸出電能+為防止電池工作溫度過(guò)高，［!，"］3E@F和2@G<9H研究ABCD集熱器性能，/:，09IH，電池陣列背面的圓形管道中通有冷卻水帶走熱量，JI9:KKL和4LIHLGL等對(duì)平板ABCD系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)研降低電池陣列工作溫度，熱水被儲(chǔ)存在保溫箱內(nèi)對(duì)［)—$］究，M@KL;;，3@GNLGOI=等研究低倍聚光和槽式聚外供熱，內(nèi)腔體與外腔體之間被保溫材料隔開(kāi)減少［*，(］光ABCD系統(tǒng)性能，PQ9GH，D:F9:1IN:G<和熱損+以低成本D3ABCD系統(tǒng)同時(shí)獲得高品位電能DI:R9G

5、9HG@KO@R@Q;@K等對(duì)ABCD系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)和附屬熱能，做到高效利用太陽(yáng)能+［’—!"］價(jià)；國(guó)內(nèi)中國(guó)科技大學(xué)和上海交通大學(xué)都已對(duì)通過(guò)匯聚光強(qiáng)作用光伏電池，可提高電池輸出［!)，!.］ABCD系統(tǒng)進(jìn)行了研究，但對(duì)應(yīng)用于聚光ABCD功率，但高光強(qiáng)對(duì)光伏電池輸出性能有較大影響+為系統(tǒng)的光伏電池陣列輸出性能的研究國(guó)內(nèi)外還未報(bào)了解電池陣列聚光特性和優(yōu)化電池陣列結(jié)構(gòu)，對(duì)高道+為深入研究聚光下電池陣列輸出特性和影響因光強(qiáng)下光伏電池陣列的輸出特性和影響因素進(jìn)行理素，本文基于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、跟蹤容易、維護(hù)方便的槽式論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究+聚光熱電聯(lián)供（D3AB

6、CD）系統(tǒng)對(duì)晶硅電池陣列和砷$%$%實(shí)驗(yàn)方法與計(jì)算模型化鎵電池陣列進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和模擬計(jì)算，研究工作為提升D3ABCD價(jià)值和規(guī)?；镁酃夤夥l(fā)電基于D3ABCD系統(tǒng)對(duì)單晶硅電池、多晶硅電池、!國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展（($)）計(jì)劃（批準(zhǔn)號(hào)："&&$11&%2.!&），國(guó)家基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（’*)）項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)："&&*34"!$.&%），云南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)："&&*3&&!$2，"&&%5&&)!6），教育部出國(guó)留學(xué)回國(guó)人員基金資助的課題+#通訊聯(lián)系人+5789:;：;8;;;<=>!"$+?@8P*0P物理學(xué)報(bào).P卷?$(7

7、!(%8?&’(?"!7!*3!(3÷$(%82#!<=?%89÷3!’((è!*?（0）國(guó)內(nèi)外對(duì)工作于實(shí)際高光強(qiáng)下的光伏電池陣列特性測(cè)量尚未涉及，本文通過(guò)改變負(fù)載采樣電阻阻值來(lái)測(cè)量電路中的電壓和電流，并用>?@AB10*C!DBDEAF$?GAF>A"AF測(cè)量聚光光強(qiáng)強(qiáng)度；利用HCH@!和"F>C)采集電池陣列的電壓電流和流體進(jìn)出口溫度；電池陣列輸出功率用圖!"#$%&"系統(tǒng)實(shí)物圖"H#1*&1.*光伏方陣&組件測(cè)試儀測(cè)量；電池陣列工空間太陽(yáng)電池三種晶硅電池陣列和砷化鎵電池陣列作溫度用H

8、利用>KL