聚光太阳能光伏系统的研究

【摘要】： 太阳能光伏发电技术是最有应用前景的太阳能利用方式。世界各国投入大量人力物力发展光伏技术。 太阳能电池是可以将光能转换为电能的器件。对常规太阳能电池进行聚光,可以提高单位面积太阳能电池的输出功率。一定程度上克服了太阳能量的分散性,所以聚光技术具有很高的研究价值和很好的应用前景。聚光太阳能发电系统由聚光器组件、散热器组件、高效太阳能电池、太阳能对日追踪机构组成。其中最重要的是聚光器组件,它直接影响聚光太阳能电池输出功率的高低。 本文阐明了聚光太阳能发电系统的发展现状,聚光器的种类及其聚光原理,特别说明了双球面和抛物面-双曲面聚光器的原理。计算、设计,研制了双球面型和抛物面-双曲面型二次反射聚光器。具体进行了选材、模具设计、透镜加工等方面的大量工作,并将其与多晶硅电池结合,组成聚光光伏电池系统。在实验室及室外阳光下进行了聚光光伏实验,测量聚光多晶硅电池组件的输出特性,并与多晶硅电池(无聚光)实验数据相比较。结果表明,(1)双球面聚光系统输出短路电流、开路电压、输出功率分别比多晶硅电池(无聚光)提高了2.67、1.11、3.11倍。(2)抛物面-双曲面聚光系统输出短路电流、开路电压、输出功率分别比多晶硅电池(无聚光)输出功率分别提高了2.3、1.04、2.52倍。实验结果说明聚光器可以有效的提高入射光强。所以利用双球面和抛物柱曲面反射聚光器的聚光太阳能装置可以有效提高入射光强即提高太阳能电池的输出功率。 在完成聚光组件的研制工作基础上,对单轴追踪器的原理进行分析、研究。设计单轴追踪器机械结构,并加工、组装成型。并进行单轴追踪器调试,检验。 【关键词】：二次反射聚光器 聚光光伏系统 多晶硅电池
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TK514
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-29
• 1.1 光伏发电的现状与太阳能电池9-17
• 1.1.1 太阳能光伏发电的现状9-10
• 1.1.2 太阳能电池10-17
• 1.2 关于聚光太阳能发电系统17-27
• 1.2.1 聚光太阳能发电系统的现状与意义17-21
• 1.2.2 聚光太阳能发电系统构成21-22
• 1.2.3 聚光器的分类22-27
• 1.3 本论文研究内容及意义27-28
• 1.3.1 研究意义27
• 1.3.2 研究内容27-28
• 本章小结28-29
• 第二章 二次反射聚光器设计与加工29-44
• 2.1 双球面反射型聚光器29-35
• 2.1.1 双球面反射型聚光器计算设计29-31
• 2.1.2 双球面反射型聚光器加工31-35
• 2.2 双曲面-抛物面反射型聚光器35-43
• 2.2.1 双曲面-抛物面反射型聚光器计算设计35-39
• 2.2.2 双曲面-抛物面反射型聚光器加工39-43
• 本章小结43-44
• 第三章 聚光光伏系统实验44-54
• 3.1 双球面聚光器实验分析44-49
• 3.1.1 一次反射聚光实验及结果分析44-47
• 3.1.2 二次反射聚光实验及结果分析47-49
• 3.2 双曲面-抛物面聚光器实验分析49-52
• 3.2.1 一次反射聚光实验及结果分析49-51
• 3.2.2 二次反射聚光实验及结果分析51-52
• 本章小结52-54
• 第四章 聚光光伏系统单轴追踪器的研制54-59
• 4.1. 单轴追踪器原理及机械设计54-56
• 4.2 单轴追踪器加工与组装调试56-58
• 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-62
• 附录A 单轴追踪器图纸62-74
• 期间发表的学术论文74-75
• 致谢75-76

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