液浸聚光光伏系統(tǒng)中Ⅲ-Ⅴ族多結(jié)太陽電池的性能研究.pdf

1、聚光光伏（CPV）技術(shù)能有效地提高光伏（PV）系統(tǒng)的輸出功率，并降低其成本。但采用傳統(tǒng)冷卻方法的CPV系統(tǒng)，尤其是高倍聚光光伏（HCPV）系統(tǒng)，由于存在散熱能力不足引起的電池組件溫度過高或分布不均勻，從而導(dǎo)致系統(tǒng)輸出功率降低。為此，本文基于前人的研究工作提出把直接液浸冷卻技術(shù)應(yīng)用于采用密排三結(jié)砷化鎵太陽電池的HCPV系統(tǒng)中。本文實(shí)驗(yàn)研究了在無光照、1X和500X下二甲基硅油液浸三結(jié)砷化鎵太陽電池的電性能變化，并搭建了戶外液浸 HCPV系

2、統(tǒng)對電池進(jìn)行了散熱實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)分別對無、有翅片密排電池組件進(jìn)行了傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬。
　　1)分析了電池表面的硅油吸收引起的太陽光譜損失對電池的影響，同時(shí)研究了在無光照和1X下硅油液浸以及硅油厚度對電池電性能的影響。結(jié)果表明：硅油吸收引起的太陽光譜損失對以Ge為襯底的三結(jié)砷化鎵電池的影響不大；一定厚度的硅油能提高電池的電性能，電池電性能隨硅油厚度地增加先升高后下降。
　　2)研究了在500X聚光下硅油液浸以及硅油厚

3、度對電池電性能的影響并分析了電性能變化機(jī)理，并搭建戶外液浸HCPV系統(tǒng)對電池進(jìn)行了散熱實(shí)驗(yàn)和模擬驗(yàn)研究。結(jié)果表明：在500X聚光下，硅油液浸電池的臨界厚度為6.3mm；電池的短路電流（Isc）、最大功率（Pmax）和轉(zhuǎn)換效率（η）都是隨硅油厚度地增加先增加后下降，而開路電壓（Voc）則逐漸下降；在500X聚光、太陽直射輻射度（DNI）為350～600W/m2，硅油厚度為5.0mm、硅油進(jìn)口流速為0.025m/s和進(jìn)口溫度為7.2℃下硅油

4、液浸冷卻使得電池溫度低于52℃，同時(shí)測得液浸電池的Voc溫度系數(shù)為-3.57mV/℃，Isc溫度系數(shù)是2.25mA/℃，η溫度系數(shù)是-0.0668％/℃。
　　3)液浸無翅片模擬電池片的實(shí)驗(yàn)和模擬表明：硅油液浸冷卻無翅片密排組件時(shí)，使得無翅片組件溫度維持在合適的溫度；在317X聚光、硅油厚度為1.5mm、硅油流速為8.4m/s和進(jìn)口溫度為25℃時(shí)，模擬片的平均溫度為60.8℃；硅油液浸有翅片密排電池組件模擬和優(yōu)化表明：硅油液浸冷卻