《在多风地区风速冷却效应对光伏电池板影响的调查》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: 董璐
  • 发布时间:2016-01-15
  •         环境问题已大大增加了可再生能源在电网发电中的普及率。特别是在最近几年,光伏材料(PV)安装的快速崛起已经引发了对材料效率提升的越来越多的研究。即使是百分之一的增益对于可持续能源的发展来说都是至关重要的,一些像风速等参数的潜在影响尚未考虑到广泛应用的光伏系统中。本论文旨在帮助项目规划人员能够准确预估光伏电站的真正潜力,尤其是在考虑到对风速冷却效果普遍低估的多风位置。首先,对最优倾斜角的变化进行了研究,其次对考虑及不考虑风速影响的情况下对能源年产能进行比较。一个更精确的数学模型给出了每年的能源收益,尤其是在规划阶段。结果对多风的北欧城市,奥尔堡与丹麦进行了详细的案例研究。所提出的方法可很容易地应用于分布于世界各地的其他系统。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-12-16
    •  光伏电池板特性   A:光伏电池(pVcell)主要功能是将太阳的光能转换成电能,当前是以硅材料为基地的硅太阳能电池,包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物电池。在效率和寿命方面单晶硅和多晶硅优于非晶硅,多晶硅比单晶硅转换效率低,但多晶硅价格便宜。晶体磕太阳电池、薄膜太阳电池、硅异质结(HIT)太阳电池等。光伏组件是由多个太阳能电池组合而成,根据实际的功率需求,电压等级由光伏电池串联实现,电流输出由光伏电池并联实现,光伏阵列是根据电站规模的大小有若干个光伏组件构成。   B:光伏电池特性包括光电特性和光化学特性,光化学特性还在萌芽阶段,暂不学习。太阳能电池工作是基于光电效应原理下,如下图所示:A是N型硅,B是p型硅,当材料接触的时候生成一个内部电势,使得电子只能从B区到A区,当太阳光照射到光伏电池板时,光子带有足够的能量使得电子脱离形成空穴或者说是电子空穴对现,此时内部电势会将光子释放的电子送到A区,空穴送到B区,打破了开始的平衡,A区的电子越来越多,当在pN结外部接上回路,就能够形成电流。实际上只是电子在移动,这个也取决于半导体材料的特性,半导体材料禁带较窄,电子只需要较小的能量即可脱离束缚,留下空穴,这样使得周围的电子区填补空穴,形成电流。(注释:来源于物理学,赫兹发现,爱因斯坦正确解释,某些物质在光照的情况下可以生成电子)   C:光伏电池板的pV和IV特性   光伏电池阵列的组成形式一般有并联串联,如下图所示:还有其他比较复杂的连接方式如Sp结构、TCT结构、CTCT连接方式。影响光伏电池阵列的输出特性主要有光照强度和环境温度两个方面,两个因素进而会影响光伏电池阵列的功率输出,下面才光伏电池板的V-I特性和V-p特性进行分析:   当结温不变时,短路电流随着光照的增强逐渐增加,最大功率点也是逐渐增大,开路电压变化不大;最大功率点对应的输出电压基本稳定,为开路电压的0.8倍左右。当光照强度一定的时候,温度变化对短路电流的影响不是很大,但对开路电压影响较大,开路电压随着温度的升高而变小,最大功率点随着温度的升高而下降,且最大功率点电压随之下降。   光伏电池板种类   1.单晶硅光伏电池   单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。   2.多晶硅光伏电池   多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。   3.非晶硅光伏电池  非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。   4.多元化合物光伏电池   多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:   a)硫化镉太阳能电池   b)砷化镓太阳能电池   c)铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳能电池。
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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2017-08-08
    • 由于生产氢气,使用燃料电池进行能量转换和存储遇到安全问题。将高温固体氧化物燃料电池与光伏太阳能电池板或氧化锌太阳能电池组合使用可以更有效地在高峰时间使用来生产/转换和储存能量。本文旨在分析氧化锌太阳能电池板和燃料电池一体化直接生产氢气的效率。因此,可以跳过通常用于光伏和固体氧化物燃料电池的集成的将电转换为氢并将其重新转换为电的过度步骤。这种新方法为通过地板采暖和天花板冷却系统以及发电提供所需的加热/冷却能量铺平了道路。该文章还表明,白天和黑夜有可能在1920平方米和542平方米的区域发热。白天和晚上还可以创造出925平方米和260平方米的凉爽度。 ——文章发布于2017年8月3日