聚光太阳能光伏组件的特性研究_陈涛

第26卷　第1期2009年3月河　北　省　科　学　院　学　报Journal of the Hebei Academy of SciencesVol.26No.1Mar.2009文章编号:1001-9383(2009)01-0036-06聚光和非聚光太阳能光伏电池发电实验比较刘自强,王建辉,刘　伟,彭国辉(河北省能源研究所,河北石家庄　050081)摘要:本文主要比较了聚光和非聚光条件下太阳能光伏电池的伏安特性以及光伏系统的发电性能。

实验结果表明,采用平面镜反射的低倍聚光方式可以增加常规太阳能光伏电池的输出功率,而且能改善光伏发电系统的可靠性,有效增加光伏发电系统的日发电量。

关键词:聚光;太阳能电池;伏安特性;光伏发电系统中图分类号:T K511文献标识码:AStudy on the pow er generation ofsolar cell with or without concentrationLI U Zi2qiang,WANG Jian2hui,LI U Wei,PE NG G uo2hui(Hebei I nstit ute of Energy Resources,S hi j iaz huang050081,China)Abstract:In t his paper,t he I-V characteristic and t he power generation characteristic of t he concen2 tration and ordinary solar cell are compared.The experiment result s show t hat t he outp ut power and daily generation of t he solar cell can be increased by t he met hod of low2fold concent ration wit h reflec2 tor.At t he same time,t he reliability of t he p hotovoltaic system can be improved.K eyw ords:Concent ration;Solar cell;I-V characteristic;Photovoltaic system1　前言随着经济的发展,社会的进步,人们对能源提出了越来越高的要求,由于全球气候变迁、空气污染问题以及资源日趋短缺之故,传统的燃料能源正在一天天减少,与此同时全球还有约20亿人得不到正常的能源供应。

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太阳能电池光电转换效率突破10%
作者：
来源：《中国计算机报》2020年第29期
近日，中国科学技术大学陈涛教授、朱長飞教授团队与合作者合作，发展了水热沉积法制备硒硫化锑半导体薄膜材料，并将其应用到太阳能电池中，实现了光电转换效率10%的突破。

硒硫化锑是近年来在光伏领域应用的一种新兴光伏材料。

鉴于其良好的稳定性和丰富元素储量，光电转换效率有望进一步提升。

上述研究成果所发展的水热沉积法在超临界的状态下，水热沉积可以生成致密、平整且横向元素分布均匀的光吸收薄膜，从而有利于载流子的传输，结合光吸收、阴阳离子比例的调控以及点缺陷的控制，最终实现光电转换效率的突破。

从材料制备的角度来看，这项研究发展的水热沉积法是一种简便、低成本的薄膜制备方法。

太阳能光伏电池中光电特性分析研究随着新能源的发展，太阳能作为最为广泛应用的新能源之一，受到了越来越多人的关注。

然而，太阳能的收集与利用也需要依赖于太阳能光伏电池。

因此，了解太阳能光伏电池的光电特性分析研究对于太阳能能源开发和利用具有重要意义。

太阳能光伏电池中的光电特性分为光电转换效率、暗电流和光电流三个方面。

一、光电转换效率太阳能光伏电池中的光电转换效率是指光能转换成电能的效率，它是衡量太阳能光伏电池性能的重要指标。

光电转换效率的提高可以增加光伏电池的输出功率，提高光伏电池的使用寿命。

光电转换效率与电池的化学成分、结构和材料密切相关。

其中，化学成分是影响光电转换效率的关键因素之一。

硅材料是主要的太阳能光伏电池材料，可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅等。

单晶硅太阳能电池在高品质化妆技术的支持下可以达到高达24%以上的光电转换效率。

而未来的光伏电池将采用双层钙钛矿结构，这种材料具有更高的能量转换效率。

二、暗电流在太阳能光伏电池中，闭合电路的条件下，在完全无光情况下，仍流过电路的电流被称为暗电流。

暗电流是影响光伏电池性能的重要因素之一。

当太阳能光伏电池工作在开路电压条件下，暗电流将会降低整个光伏电池的输出电压。

另外，暗电流也会使光伏电池的储电效果变差，影响电池的使用寿命。

对于解决暗电流的问题，一方面需要改进太阳能光伏电池的制造工艺和材料，另外一方面也需要优化光伏电池的接线和使用条件等方面进行调整。

三、光电流当太阳能光伏电池工作在与太阳光照射相同的光照下，会产生光电流。

光电流是太阳能光伏电池输出电流的主要组成部分之一。

光电流的大小与光照的强度、光照角度以及太阳能光伏电池的材料等有关系。

为了提高太阳能光伏电池的光电流，可以通过以下措施来实现：1. 优化材料。

制造更高效的太阳能光伏电池需要使用化学成分更纯净的硅材料。

2. 优化结构。

将太阳能光伏电池的传导率和蓄电率提高，以提高太阳能光伏电池的光电流。

3. 改进能量转移机理。

科技成果——聚光太阳能光伏光热一体化装置成果简介聚光型太阳能光伏光热系统采用聚光技术，既可以解决太阳辐射能由于能流密度低导致光伏发电系统产电量不高的问题，还可以减少太阳能电池的使用量从而降低发电成本，同时通过在光伏组件背侧布置冷却流道来解决组件温度上升的问题，且回收的热量还可以二次利用，因此该系统在太阳能利用领域引起了不小的关注。

但是传统聚光型太阳能光伏光热系统的热采集器主要从光伏组件背面获取热量，所以热采集器的温度受限于光伏组件的温度。

这是因为为了维持光伏组件的高效运行，太阳能电池的工作温度不能太高，进而其背面冷却流道中换热工质的出口温度也就不会太高，获得的热能品位相应很低。

因此为了获得较高光伏转换效率的同时获得高品位的热能以提高太阳能的综合利用效率，把新的技术和方法应用于聚光型太阳能光伏光热系统以解决光伏单元和光热单元的热耦合问题是非常必要的。

其中，太阳能光谱分频技术在解决传统聚光型太阳能光伏光热系统热耦合问题上被寄予厚望。

技术特点（1）装置采用固、液耦合分频器实现太阳辐射宽光谱分频，降低聚光电池组件温度的同时输出更高品位的热能；（2）装置采用的固、液耦合分频器均属于体积吸收式太阳能分频器，这种体积吸收式复合太阳能分频器不仅可以高性价比地实现太阳辐射宽光谱分频，而且热能的转换和储存均在滤光液内进行，避免了二次换热引起的效率损失，提高了热效率；（3）装置采用的固体分频器设置在流有分频液的高透光玻璃内管中部可使固体分频器吸收短波辐射后进一步把热量传递给周围的分频液，提供更高品位的热能；（4）装置采用微聚光器可以提供高的太阳辐射能流密度，不仅使输出的电能增加，而且输出的热能温度预计可高达120℃，所以聚光型光伏光热系统的光电、光热转换效率均会提高，系统成本会进一步降低。

所处阶段已有相关专利授权适用范围适用于生产或者生活中的闲置屋顶安装，同时提供所需的电能和高品位热能；也可以和海水蒸馏、吸附式制冷、朗肯循环发电、温室大棚等结合，为它们同时提供电能和高品位热能，有较好的市场应用前景。

聚光光伏系统的研究的开题报告开题报告：聚光光伏系统的研究一、研究背景随着能源需求的不断增长和环境问题的不断加剧，清洁能源的需求越来越强烈。

太阳能作为一种最为广泛的可再生能源之一，受到了全世界的重视。

其中，光伏发电技术作为太阳能应用的一个重要方向，在国内外得到了广泛的研究和应用。

聚光光伏系统是在光学透镜等聚光器材的作用下，将太阳辐射聚集到光伏电池上，提高太阳能的利用效率，具有极大的应用前景和发展潜力。

二、研究目的和意义本研究旨在通过聚光光伏系统的研究，探索一种更加高效的光伏发电方式，提高太阳能的利用效率，减少能源的消耗，推动清洁能源的发展和应用。

具体目的包括：1、研究聚光光伏系统的原理和结构，深入了解其工作机理；2、制备聚光器材和光伏电池，并进行性能测试；3、对聚光光伏系统的电池效率、光电转换效率、光学效率等方面进行分析研究；4、比较聚光光伏系统和普通光伏系统的效率和经济性，探讨聚光光伏系统的应用前景。

三、研究内容和方法1、研究内容本研究主要包括以下内容：(1)聚光光伏系统的原理与结构：深入了解聚光系统的原理和各组成部分的功能；(2)制备聚光器材：设计和制备具有一定聚光效果的透镜等器材；(3)制备光伏电池：选择合适的光伏材料制备光伏电池；(4)系统性能测试：测试聚光光伏系统的电池效率、光电转换效率、光学效率等；(5)比较分析：比较聚光光伏系统和普通光伏系统的效率和经济性。

2、研究方法本研究采用的方法包括：(1)文献调研：查阅国内外相关文献，对聚光光伏系统的原理、器材制备、性能分析等方面进行了解和掌握；(2)实验制备：设计和制备聚光器材和光伏电池；(3)系统测试：测试聚光光伏系统在不同光照条件下的性能指标；(4)数据处理：使用统计学方法对实验结果进行分析和处理。

四、预期成果本研究的预期成果包括：(1)深入了解聚光光伏系统的原理和工作机理；(2)制备出一定聚光效果的透镜等器材，制备出高性能的光伏电池；(3)对聚光光伏系统的电池效率、光电转换效率、光学效率等性能进行系统性能测试和分析；(4)比较聚光光伏系统和普通光伏系统的效率和经济性，探讨聚光光伏系统的应用前景。

专利名称：高功率聚光型太阳能光伏组件专利类型：实用新型专利
发明人：姚祖义,张平
申请号：CN200820162076.4
申请日：20080731
公开号：CN201278350Y
公开日：
20090722
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种高功率聚光型太阳能光伏组件。

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高功率聚光型太阳能光伏组件，旨在提高太阳能电池的转换效率，并使之结构简单、紧凑，性能可靠，应用范围广。

解决该问题的技术方案是：高功率聚光型太阳能光伏组件，其特征在于该组件包含一组规则排列的聚光器件，每个聚光器件在对应于它的导光棱镜端面附近设置太阳能光电池，该太阳能光电池的下面通过粘胶层粘接绝缘层，各聚光器件通过另一粘胶层粘接在铝合金底板上，在聚光器件平面部分的外面覆盖上玻璃盖板。

本实用新型可用于太阳能照明、发电、光伏系统，并可扩展到红外光电接收系统及新型半导体照明光源应用系统。

申请人：杭州永莹光电有限公司
地址：310051 浙江省杭州市高新区聚工路23号
国籍：CN
代理机构：杭州九洲专利事务所有限公司
代理人：韩小燕
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专利名称：聚光型太阳能电池组件
专利类型：实用新型专利
发明人：霍祯潮,钮淑琴,刘倩倩,曹培亮,史金超,康谭,张明立申请号：CN201020549069.7
申请日：20100930
公开号：CN201812827U
公开日：
20110427
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种聚光型太阳能电池组件，包括电池片和支撑所述电池片的支架，还包括安装于所述支架上的光学部件，该光学部件将收集的阳光经折射和/或反射后作用于所述电池片。

通过光学部件的折射和反射后，原本不经过电池片的太阳光也会照射到电池片上，使照射到电池片上的太阳光增多，从而提高电池片接收太阳能的数量，提高光伏组件的发电量，提高太阳能的利用率。

相对于电池片的成本，光学部件的成本低廉，可以大幅度降低太阳能的利用成本，有利于太阳能利用的广泛推广。

申请人：英利能源(中国)有限公司
地址：071051 河北省保定市朝阳北大街3399号
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
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