高效太阳能电池关键技术研究

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1、中北大学硕士学位论文高效太阳能电池关键技术研究姓名：姚叙红申请学位级别：硕士专业：精密仪器及机械指导教师：朱林泉20090512中北大学学位论文高效太阳能电池关键技术研究摘要随着化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度不断提高，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。太阳能作为一种可再生清洁能源，并可持续利用，因此有着广阔的应用前景，光伏发电技术也越来越受到人们的关注。为了能使光伏产品得到普及，进一步提高效率、降低成本是光电池的发展趋势。提高太阳能电池转换效率，降低成本，关键是提高太阳能的利用率，而聚光太阳能电池能有

2、效提高电池转换效率和降低成本，其中聚光器的设计和跟踪技术是该类电池在研究中要解决的关键技术。本文在详细介绍太阳能电池工作原理、基本结构及主要特性的基础上，研究和设计了电池聚光系统中的聚光器。具体内容如下：(1)分析了太阳能电池的转换效率及影响因素，并研究了提高太阳能电池转换效率的主要技术，如减反射损失技术、减少载流子损失技术和减少光透射损失技术等。(2)研究了几种典型聚光太阳能电池以及聚光器在太阳能电池中的应用，通过分析研究得出抛物面聚光器制造成本高，反射层易脱落等缺陷，菲涅尔透镜在太阳能电池应用中具有较好的性能特点。(3

3、)通过分析平板形线性菲涅尔透镜的光学效率，设计了柱面线聚焦菲涅尔透镜，并对该透镜在使用时电池位置的确定进行了计算推导。采用32emx25crn点状菲涅尔透镜，型号为ZDS．10H数字照度计对菲涅尔透镜提高太阳能利用率作了相关实验，在视场角为00时，单位面积上太阳能照度被提高了15．3倍，并且通过实验数据验证了菲涅尔透镜作为折射式聚光器可明显提高太阳能的利用率，但其聚光倍数随着光强的减弱而变小，随着太阳视场角的增大也明显减小，主要是透镜表面存在反射损失。(4)针对抛物柱曲面镀银玻璃太阳能聚光器聚光不均匀、加工费用高及银反射层

4、易脱落等三大缺陷，提出了一种用“多折面”代替“曲面"、用“镀银双层玻璃"代替“镀银玻璃”的新型抛物柱折面形镀银玻璃太阳能聚光器。关键词：太阳能，聚光电池，菲涅尔透镜，折面聚光器中北大学学位论文ResearchontheKeyTechnologyofHighEfficiencySolarCellAbstractWiththere、cerseoffossilfuelisdecreasingdayandday．Atthesametime，awarel!lessoftheimportanceofprotectingthe西obal

5、environmentisgrowing．Sosearchingforpollution-fleereplaceroffossilresourcesbecomesmoreandmoreurgent．SolarenergyasRenewableispollution-freeandinexhaustible．Soithasbroadapplicationprospects，andphotovoltaicgenerationtechnologywasgotmoreandmoreattention．Inordertogaingr

6、oundthetrendforthedevelopmentofsolarcellistofurtherimprovetheefficiencyandlowerthecost．Thekeyofimprovingtheconversionefficiencyofsolarcellandredudngcostsistoimprovetheutilizationofsolarenergy-Concentratingsolarceltcaneffectivelyimprovetheconversionefficiencyofcell

7、andreducecosts．Thereinto，concentratordesigningandtrackingtechnologyarethekeytechnologyinstudyofsuchbatteries．Inthisthesis，theworkingprinciple，basicstructureandkeycharacteristicofsolarcellaleintroducedindetail．Basedonthis，theconcentratorofconcentratingsystemisresea

8、rchedanddesigned．Themaincontentsareasfollowing．(1)Analyzedtheconversionefficiencyanditsinfluencingfactorsofsolarcell．Furthermore，researchedthemaintechno