液浸冷卻線性聚光光伏系統(tǒng)中聚光硅太陽電池的性能研究.pdf

1、聚光光伏(CPV)技術近幾年發(fā)展迅速。但是，CPV技術發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)之一就是如何有效地冷卻聚光太陽電池的溫度，使之在高效下工作。針對傳統(tǒng)冷卻方式存在的不足，提出把液浸冷卻方式用于線性CPV系統(tǒng)。本文主要分為五個部分，研究分析了線性CPV系統(tǒng)用聚光硅太陽電池在液浸條件下的性能等。
　　 (1)基于提出的分光光度計測試+光度學修正的方法獲得了去離子水，異丙醇，乙酸乙酯和二甲基硅油的真實光譜透過率。由浸沒電池的歸一化光電流密度Jnp的

2、計算結果可知，液體浸沒硅電池對其產電量的影響不大。但是，這四種液體不太適合作為浸沒冷卻采用多結電池的CPV系統(tǒng)。
　　 (2)研究了液浸對聚光硅電池在10～30X聚光比下電性能的影響。研究發(fā)現，薄液膜浸沒時電池的效率最大可提高15.2％，這是由薄液膜的光學效應和電學效應引起的；隨著液膜厚度的增加，液膜對光的吸收增強，電池效率的提高幅度降低；液浸電池在高聚光比下電性能有更大提高。不過，聚光硅電池經長期去離子水浸沒后的性能發(fā)生衰減；

3、而電池經過其它三種有機液體長期浸沒后的性能未發(fā)現變化。
　　 (3)并行開展了裸電池，錫鉛焊連接電池和環(huán)氧樹脂連接電池三個實驗來探索聚光硅電池在去離子水中操作時性能發(fā)生衰減的原因。實驗結果表明，去離子水浸沒對裸電池的電性能影響很小。錫鉛焊連接電池上黑色氧化物和環(huán)氧樹脂連接電池上紅色沉積物的出現經分析說明連接有銅片電極的電池在去離子水中發(fā)生了電偶腐蝕。但是，進一步的實驗結果表明裸電池本身經過長期的去離子水浸沒后并沒有被損壞。

4、>　　 (4)采用涂覆技術在聚光硅電池上形成保護層來消除其在去離子水中操作時發(fā)生的性能衰減。通過設計的加速壽命試驗考察了候選硅膠涂層和覆膜電池的可靠性，結果表明二者的變化均小于這些測試所允許的性能衰減量；一定厚度的硅膠覆膜的存在可以增加電池的電性能，同時對電池散熱影響的大小也是可以接受的。
　　 (5)為采用聚光硅電池的線性聚光光伏系統(tǒng)設計了新型的液浸接收器。Fluent軟件對聚光硅電池組件在接收器里的熱性能的模擬結果表明，液