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1、本文由wangy985贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第29卷12期第2008年12月半导体学报JOURNALOFSEMICONDUCTORSVol.29.12NoDec.,2008徐永锋1李1,2,王六玲1明何建华1张兴华1王云峰1明1项(1云南师范大学物理与电子信息学院,昆明650092)(2云南师范大学太阳能研究所,昆明650092)1引言3国家高技术研究发展计划(批准号:2006AA05Z410),国家基础研究发展规划计划前期研究专项(批准号:2007CB216405),云南省自然科学基金重点资助项目(批准号:2007C0016Z
2、,2005E0031M)及教育部出国留学回国人员基金资助项目通信作者.Email:lmdocyn@public.km.yn.cn2008206214收到,2008207215定稿Ζ2008中国电子学会目前,开发利用太阳能已成为世界各国可持续发展的主要战略决策,但是,太阳能量的分散性却成为利用太阳能的主要障碍[1].采用聚光方法,几倍乃至几百倍地提高太阳能辐射功率密度,以提高单位面积太阳电池的输出功率,降低光伏发电成本,具有较好的应用前景[2].国际上,20世纪70年代末至80年代初,美国MIT的Hendire及美国Brown大学的Russell教授最先涉及光伏与光热的研究[3,4];1995年
3、挪威学者对PV/[5,6]T系统进行了实验研究;而希腊学者于2002年对[7,8]PV/T系统进行了实验研究,较为详细地报道了用水或用空气作为太阳电池板冷却工质时,系统的供电与供热特性;澳大利亚国立大学可再生能源研究中心采用80个槽式抛物面跟踪太阳反射镜系统,聚22倍光作用于太阳电池板,此时电池的效率达到22%以上,在同等功率输出条件下,采用槽式抛物面聚光太阳能光伏发电的成本仅为非聚光平板太阳能光伏发电成本的60%,该大学在2004年对槽式聚光系统在热电联供方面做了较系统的研究[9].目前国内只是对单片常规电池进行实验和模拟计算研究,并没有相关的实验研究.因此本文基于槽式聚光太阳能系统,汇集高
4、密度太阳能对单晶硅电池阵列,多晶硅电池阵列,空间太阳电池阵列,砷化镓电池阵列进行实验研究,根据太阳电池阵列的特性曲线分析电池性能,找出影响电池阵列输出特性的因素,并分析了不同光照情况下的I2V曲线.摘要:基于槽式聚光太阳能系统分别对单晶硅电池阵列,多晶硅电池阵列,空间太阳电池阵列和砷化镓电池阵列进行测试实验.结果表明,聚光后,前3种电池阵列的I2V曲线都趋于直线,输出功率急剧减少,系统效率下降较快.而砷化镓电池阵列有较好的I2V曲线,其效率由聚光前的23166%增加到26150%,理论聚光比为16192时,输出功率放大1112倍,聚光光伏系统中可采用砷化镓电池阵列以提高效率.砷化镓电池阵列Pm
5、,F和η的温度系数分别为-0112W/K,0110%/K和F-0121%/K,为避免温度的影响须采用强制冷却方式保证电池效率,同时对外供热.研究表明,10片单晶硅电池串联阵列最佳工作时的理论聚光比为4123;16片空间太阳电池串联阵列最佳工作时的理论聚光比为8146.研究工作对提高槽式聚光系统效率和大规模利用聚光光伏发电提供了依据.关键词:聚光太阳能系统;输出功率;填充因子;温度系数EEACC:8230G;8250;8420中图分类号:TN304文献标识码:A文章编号:025324177(2008)1222421206槽式聚光太阳能系统太阳电池阵列32实验enegysystem为保证电池效率及
6、防止电池温度过高,采用冷却方法,控制冷却流体的流速来调节电池的温度,同时得到热能.研究工作对槽式聚光太阳能系统进一步优化提供依据.槽式聚光太阳能系统集热装置如图1所示,采用结构简单,跟踪方便,应用最广泛的槽式抛物面反射聚光器,集热器内腔体为纯铝型材,内腔体与外腔体之间用保温层隔开,太阳电池由导热绝缘胶贴在集热器下表面.太阳光由镜面反射汇集在电池上,成倍增加单位面积电池的输出功率,通过背面圆形管道中的水强制冷却电池温度,热水流出导管后被存储起来对外供热.在聚光条件下,太阳电池阵列输出电功率,同时得到热能,系统可实现热电联供.图1槽式聚光太阳能系统集热装置图Fig.1Diagramofcollec
7、torofthetroughconcentratingsolar2422表1聚光前后不同波长光子转化的电流半导体学报表3聚光前后不同种类电池阵列的参数第29卷Table1Currenttranslatedbyphotonsofdifferentwavelengths波长/nm488514.5632.8904.01064.0Table3Parametersofdifferentcellarrays电
