太陽能熱電—光電復合發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率與效率模型.pdf

1、在地球環(huán)境污染和能源形勢日趨嚴峻的今天，太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，具有儲量大、利用經濟、清潔環(huán)保等優(yōu)點，越來越受到人們的重視，太陽能發(fā)電技術的應用更是目前關注的焦點。本文綜述了太陽能發(fā)電的發(fā)展概況、研究動態(tài)及應用前景，并在此基礎上對太陽能熱電發(fā)電器件、光電發(fā)電器件和熱電一光電復合發(fā)電系統(tǒng)進行了研究。 本文首先從熱電發(fā)電的基本原理出發(fā)，建立了熱電發(fā)電器件的熱一電模型和光-熱-電模型，并用傳熱學理論進行分析。認為熱電發(fā)電子

2、系統(tǒng)的輸出功率和效率隨器件熱端和冷端接觸層熱導的增加而增加，隨器件熱導的減小而增加，且器件熱導的影響遠大于接觸層熱導的影響；當熱電器件低端溫度不變時，輸出功率隨聚光比的增加而增加，效率隨聚光比的增加先增加后減??；在高聚光比下，熱損失主要由熱端熱輻射造成且對器件輸出功率和效率影響較大。自然對流換熱造成的熱損失可忽略不計；此外，集熱體發(fā)射率和吸收率對熱電器件功率和效率影響也很大，且吸收率的影響大于發(fā)射率的影響。 對于光伏發(fā)電子系統(tǒng)，

3、本文基于光伏發(fā)電的基本原理，建立了光-電模型和光-電-熱模型并進行研究。結果表明，溫度對光伏電池的功率和效率影響很大。聚光比低于50倍的工況，可采用增加散熱片面積的方式降低電池的工作溫度；而對于超過50倍聚光比的工況，必須采用水冷等其它的散熱措施。 本文在前面工作的基礎上建立了太陽能熱電-光電復合發(fā)電系統(tǒng)模型，并研究了分光波長對復合發(fā)電系統(tǒng)輸出功率和效率的影響。結果表明，熱電發(fā)電子系統(tǒng)的功率隨分光波長的增加而減小，效率隨著分光波