摘要：聚光太阳电池温度是影响电池转换效率、安全稳定性及使用寿命的重要因素。针对聚光光伏系统中因高热流密度带来的电池散热问题,设计一种新型平板式不锈钢材质热管散热器,并进行相关的实验研究。实验结果表明:热管散热器的最佳充液率范围为20%~30%;新型热管散热器基板的扩散热阻约为0.1 K/W,而普通铝型材为0.38 K/W,热管散热器均温性更佳;在自然对流条件下,当确保模拟电池温度不超100℃时,热管散热器可应用于最大聚光比为78.57的太阳电池散热;且研究发现工作范围内的太阳电池角度变化对热管散热器的影响不大,热管散热器能同时适应折射型和反射型聚光光伏系统。

摘要：目前,在高倍聚光光伏模组设计中,由于对菲涅耳透镜聚光后各波段的光强分布及其非均匀特性缺乏研究和认识,通常认为在菲涅耳透镜的聚光焦平面处多结太阳电池输出功率最大.本文通过光线跟踪模拟的方法,计算并分析菲涅耳透镜聚光下不同波段的光照能量分布和非均匀特性.同时,结合三结太阳电池电路网络模型,研究在高倍聚光光伏模组中,沿光轴方向不同位置处三结太阳电池的发电性能.结果表明:模组输出功率最高位置在焦平面沿光轴方向上下两侧的位置,优化后模组输出功率比常规设计提高20%以上.该模拟结果得到了实验结果的验证.

摘要：基于UNLV的250X碟式聚设计碟式高倍液浸聚光光伏系统。分别以去离子水和二甲基硅油为液浸液体,对单晶硅背结太阳电池组件进行户外对比测试。结果表明:去离子水不能直接用于裸聚光硅电池的液浸,去离子水浸没会导致组件电性能迅速衰减,而改为硅油浸没时组件电性能衰减停止,短路电流和最大功率开始恢复。液浸冷却能实现高倍密排电池组件的有效散热,直射辐照度950 W/m^2、环境35℃、水进口36℃时组件可冷却至55℃以下,对流传热系数达到6700 W(/m^2·K);直射辐照度950 W/m^2、环境32℃、硅油进口45℃时组件最高温度不超过100℃,对流传热系数达到2800 W(/m^2·K)。

摘要：基于全反射原理,该文理论研究二次光学元件在使用光学胶贴装过程中,二次光学元件底部侧面溢胶对接收器组件光学效率的影响。模拟分析3种不同二次光学元件的侧面溢胶高度对光学效率、接收角和温度变化的影响。结果表明,对于球透镜二次光学元件,光线在其传输过程中以折射为主,可有效减小侧面溢胶产生的光损失。对于平顶四棱锥镜,为减小侧面溢胶对光线的损失,在封装工艺过程中应严格控制侧面溢胶的高度,或优化设计侧面的倾斜角度。

摘要：考虑到聚光电池表面的高辐射能流密度,相应的热沉温度分布的不均匀性,以及传统热管散热的局限性,设计了一种特殊结构形式的热管组以用于聚光电池散热。通过对其进行数值计算,比较了在不同倾角下热管组的压力场、速度场、温度场、以及相体积分数的分布情况,并将该型热管与普通热管的计算结果相比较,发现该型热管在预防携带极限和干涸极限的发生方面确实要优于普通热管。设计的热管组在高辐射能流密度的条件,消融温度的不均匀性将会起到很好的效果。

摘要：选用正己烷作为浸没液体,设计了紫外和温度紫外耦合实验考察其耐候性,采用紫外可见光谱仪、红外光谱仪和气相色谱仪进行相关检测,并分析电池的性能变化。结果显示:耦合实验后正己烷的透过率在低波段有所降低;杂质的存在使之发生微量的化学反应;电池表面出现微量颗粒状物质,但未影响电池的整体电性能。

摘要：传统的聚光光伏组件(CPV)采用菲涅耳透镜聚光或者大型反射式聚光。这些组件的尺寸较大,不利于聚光光伏组件的小型化与模块化。该文主要设计制作了一种新型平板反射式聚光器,并应用到聚光光伏系统中完成相关测试,上述工作均在顺德中山大学太阳能研究院完成。该文提出了一种新型的平板反射式聚光器的设计方法。文章首先介绍聚光器的建模方法,然后进行软件模拟与分析,最后制作聚光器并组装成聚光光伏组件(CPV)进行相关测试,组件的结构设计也将详细介绍。测试结果表明通过该光学设计方法能够灵活,有效的设计适应不同应用要求的反射式聚光器。

摘要：在聚光器和接收器之间加入“光漏斗”匀光器来实现砷化镓(GaAs)电池表面能流密度的均匀分布。根据蒙特卡洛射线法和照射在接收器表面能流密度相同的原理,设计“光漏斗”匀光器。聚光器开口半径为1600 mm,焦距为1700 mm,Tracepro仿真结果显示接收器表面能流密度的均匀度为98.51%,实验显示均匀度为95.05%,仿真值与实验值相近。根据GaAs电池输出电量最大化来确定电池芯片的布置范围,仿真结果得到在半径为36 mm内布置电池芯片,与实验值39 mm相近。

摘要：参照试验测试条件,对采用矩形翅片、小翅片、热管散热器等各类聚光散热系统传热特性进行计算与分析,探讨适用于聚光高能流密度不均匀性要求的高效散热系统,给出优化设计的散热系统结构。通过散热系统模拟结果比较得出:优化后的散热器散热效果比较明显,热管的均温性可以克服聚光电池温度分布的不均匀性,小翅片对于加强电池的散热效果比较好,为降低聚光光伏系统的成本、提高发电效率与寿命提供技术支撑。

摘要：聚光光伏电池的高效、稳定和安全运行依赖于有效冷却技术。常规的聚光光伏电池主动冷却技术需消耗部分光伏电池产生的电能,因而间接降低有效电力输出。据此,文章基于热电模块提出一种聚光光伏电池的自冷却概念设计,并通过热电模块的性能测试实验验证了设计可行性。测试表明,单个56 mm×56 mm热电模块在90℃热源加热条件下的最大开路电压为3.6 V,输出功率为0.97 W。此后,针对10 kW系统进行了参数设计,计算结果表明,整个装置的热电模块总开路电压可达212.6 V,供给冷却模块的输出功率可达706.5 W,满足聚光光伏电池散热的能耗需求。