一种聚光光伏及温差发电一体化装置的研制

基于光生伏特和塞贝克效应设计了一种混合利用光电和热电的聚光光伏及温差发电一体化装置。该装置利用聚光透镜克服了太阳能能流密度低的缺陷,采用紫铜片对光伏电池进行热传递,余热能量通过温差发电装置实现二次发电,从而提高太阳能电池转换效率。为了测试温差发电对装置的影响,分别进行启动和不启动温差系统试验,发现输出电流基本相等,联合发电状态下,输出电压有约0. 5V明显提升。实验结果显示:当温差发电片和聚光光伏电池的负载选择合适的参数时,装置的输出功率提高5. 26%,太阳能转换效率能提高了5. 45%。     

光伏/热(PV/T)太阳能系统的研究现状及解决方案

本文介绍了PV/T太阳能系统的研究现状,分析了导致PV/T太阳能系统实用性差的原因。根据PV/T太阳能系统的结构特点及其相关理论,提出聚光技术与PV/T太阳能系统集成、PV/T集热器结构优化、PV/T太阳能系统转换效率与工作温度之间的平衡及完善PV/T太阳能特性评价体系的解决方案。实验证明方案有利于提高PV/T太阳能系统的实用性。     

LED照明与弱光聚集单体双向灯具二次配光设计

提出利用灯具空间结构双向调控光能、单个体多功能的光学设计新理念,构造矩形复合抛物面作为灯具灯罩、LED反光杯、太阳能聚光杯。在照明方面很好地满足了关于A、AA级的照度和照度均匀度要求;在弱光聚集方面,其太阳能芯片位置的照度是不经聚光情况的1.25倍;在聚光模式下,太阳能芯片的光伏转化效率是非聚光模式下的1.62倍。该矩形复合抛物面的设计双向提升了以往被忽略的灯罩结构的空间利用率,是对当前市面上非聚光模式收集太阳能产品设计的有效补充。     

溶胶-凝胶法制备SiO2/TiO2多层膜工艺研究

采用溶胶-凝胶工艺，使用旋涂方法在单晶硅片、石英玻璃和K9玻璃上制备SiO2／TiO2系列多层膜。采用椭偏仪、透射电镜等对所制得的多层膜的性能进行了研究。结果表明实验条件对SiO2／TiO2多层膜的制备非常重要。通过对实验条件的改善与优化，可以镀制出性能优良的SiO2／TiO2多层膜，以用于微型谐振腔、滤光片、一维光子晶体和传统的光学高反膜的研究。     

二氧化钛薄膜光催化降解次甲基兰

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制得TiO2薄膜,研究以365 nm的紫外光为光源,次甲基兰在TiO2薄膜上的光催化降解效果与光照时间、镀膜层数的关系,以及膜的重复利用次数.实验表明:4层TiO2薄膜在光照4 h时光催化降解率达到95.9%.     

溶胶-凝胶法制备多孔TiO2薄膜的研究

采用溶胶一凝胶法在玻璃基片上制备了TiO：多孔薄膜,主要研究了pH值、模板剂以及乙醇添加量对溶胶和多孔膜性能的影响．研究结果表明：溶胶一凝胶制备过程中,pH一3时和以聚乙二醇～1000为模板剂可得到稳定的溶胶,且n（PEO-1000）／n（Ti）为0．050时所得到的溶胶颗粒最小,团聚最轻,由其可制备出结构均一性好、无开裂的多孔膜;n（CH3CH2OH）／n（Ti）为24：1时,溶胶可在玻璃基体上形成完整的膜,烧结过程中随着聚乙二醇分解的CO2和H2O的逸出形成了许多微孔,得到完整的有序多孔TiO2薄膜。     

提高聚合物薄膜光伏电池能量转换效率的途径

介绍了几种具有代表性的聚合物薄膜光伏电池的基本结构及其工作原理．研究总结了目前制约聚合物光伏电池能量转换效率的因素和提高聚合物光伏电池效率的途径：如改善本体异质结结构的薄膜形貌、电极／活性层接触面和加入光学间隔层等。通过比较,提出进一步研究聚合物薄膜光伏电池的几点设想。     

碳纳米管将光转变成电

光伏电池在能源、通讯等领域具有巨大的应用,受到了广泛的关注和研究.碳纳米管由于其独特的一维纳米结构和优异的光电特性,有望成为新一代太阳能光伏电池的良好构筑材料.但是,如何使用碳纳米管构筑高光电转换效率的太阳能光伏电池仍是当前研究的难点.     

全玻璃真空管太阳能热水系统实验平台设计

根据实验教学的需要,研制了全玻璃真空管太阳能热水系统综合实验平台。实验平台主要由太阳能集热器、蓄热水箱、冷却水箱、循环水泵、热工检测及控制系统等组成,能够实现系统工况参数的自动检测、监控与存储。通过平台实验,学生可以全面测试系统的各种运行参数,包括温度、流量、太阳辐射强度、功率等,计算日有用得热量、集热效率、供热性能系数等系统评价指标。在此基础上,研究部件和系统的能量转换和热量传递特性,提出提高系统热效率的优化设计和运行控制策略。实践表明,该实验平台操作方便、功能完善、实验过程稳定、实验效果良好,而且平台功能能够进行模块化扩展,可以开出一系列综合性、设计性和研究性实验,对培养学生的研究能力、综合应用能力和创新能力能够起到很好的促进作用。     

一种零电压转换H6桥光伏并网逆变器的研究

为了提高非隔离型单相光伏并网逆变器的效率和减少漏电流,提出一种基于H6桥的非隔离型单相光伏并网逆变器的零电压转换技术。改变了传统的硬开关方式,引入了软开关技术,在高频主开关的直流旁路增加零电压转换电路,通过增加的辅助开关、谐振电容和谐振电感实现高频主开关的零电压的关断和开通。在仿真软件PSIM中搭建仿真实验模型,结果表明零电压转换H6桥的非隔离型单相光伏并网逆变器能够有效的降低开关损耗,提高逆变器效率而且保持了更低的漏电流。     

光伏电池板跟踪系统的设计

对以STC89C52单片机作为控制器的光伏电池板跟踪系统进行了研究。系统通过光伏电池板自动跟踪太阳光,使光伏电池板尽可能与入射光线成直角,从而使光伏电池板获得较高的集光效率。为此,利用光敏电阻实现光电信号的检测,设计了光敏电阻分压电路,将采集到的电压信号经A/D转换后送给单片机处理,通过控制步进电机的运行,从而实现光伏电池板的自动跟踪控制。经验证,本系统能满足光伏电池板实时跟踪太阳的功能,而且结构简单,性能较稳定。     

负载型TiO2光催化剂的制备及其表征

通过溶胶-凝胶法,在玻璃基体上制备透明的TiO2薄膜催化剂.采用TG-DTA、XRD、EDX、SEM和AFM等方法对薄膜的形成过程和结构进行测试.结果表明制备的TiO2溶胶-凝胶性能稳定,负载1～10次时TiO2的负载量在1.51×10-5g/cm2～11.34×10-5g/cm2范围内,负载5次的薄膜铅笔硬度为4H、附着力为0级,500℃烧结1h后薄膜中的TiO2为锐钛矿结构,细颗粒分布均匀,并呈纳米级大小.     

改进超声光栅的水槽

利用原有的玻璃水槽上方镀上双面反射膜,这样改进后的玻璃槽替代附件平面镜,减少了实验步骤,方便待测件的调节,降低了测量误差。     

肌红蛋白在吸入型薄膜电极上的电化学研究

本文将具有独特结构的ZrO2溶胶-凝胶多层薄膜用来吸入蛋白质或酶,并研究了蛋白质的电化学响应.实验结果表明,Mb在ZrO2溶胶-凝胶薄膜中表现出了良好的电化学性质,这主要归因于ZrO2溶胶-凝胶薄膜有着良好的通透性和多孔性.探讨了肌红蛋白吸入到层层组装薄膜中的驱动力.     

纳米碳管/二氧化硅复合凝胶玻璃的XPS研究

分别以物理掺杂和化学掺杂的方式,采用溶胶-凝胶法制备了未经表面修饰纳米碳管( CNTs)和经r-氨基丙基三乙氧基硅烷(NH2 (CH2)3Si(OC2H5)3,APTES)修饰纳米碳管的有机改性SiO2复合凝胶玻璃.在此基础上,以X射线光电子能谱(XPS)为表征手段,对所得两种复合凝胶玻璃中SiO2基质和掺杂CNTs的化学状态进行研究.结果表明,掺杂CNTs改变了复合凝胶玻璃中C和O的原子百分比,对SiO2基质的网络结构产生影响,但对SiO2基质的组成未产生显著影响;无论是在物理掺杂还是化学掺杂的有机改性SiO2复合凝胶玻璃中,CNTs与SiO2间均存在一定的Si-C结合键;在CNTs-SiO2复合凝胶玻璃中,以APTES作为桥梁,实现了CNTs与SiO2网络间的化学键合.     

太阳能光伏发电板实时参数测量教学实验平台教学应用研究

为推进工程实践教学,培养学生创新能力,在教学实践过程中设计了一种测量太阳能光伏发电板实时参数教学实验平台,本实验平台解决现有技术中测量实验过程太阳能光伏发电板相关参数的仪器功能单一,不能自动记录下实时参数和绘制精确的趋势图等问题。该实验平台既可作为教师教学研究太阳能光伏发电相关特性设备,让学生加深太阳能利用相关知识;同时又可作为商业太阳能光伏检测设备,在高等学校实验室以及光伏发电企业中具有较高推广价值。     

超白玻璃唇砖更换工艺以及材质的研究

伴随光伏新能源产业的发展,光伏超白压延玻璃生产效率和相关技术得到进一步提升。唇砖是太阳能超白压延玻璃生产中的关键设备之一,其材质的选择以及质量和安装工艺直接决定了太阳能超白压延玻璃的良品率以及使用周期等。本文介绍了多种超白压延玻璃唇砖材质,并根据实际生产情况选出了最佳材质选择,同时对相关技术要求做了详细的介绍。本文根据业内已有成就,结合自身特点以及经验,完善并优化了唇砖更换工艺程序,最大限度延长了唇砖使用寿命,提高了超白压延玻璃的综合良品率。     

独立光伏发电系统中太阳能充电器的设计

分析了独立光伏系统受环境影响较大、发电功率不稳定等因素。同时分析了直接利用PI算法对VRLA蓄电池实现三段式充电失败的原因,提出了将最大功率点跟踪(MPPT)与三段式充电相结合的充电策略,据此设计制作了以XC164CM单片机为核心的Boost拓扑结构为框架的太阳能充电器,给出了三阶段充电的具体软件实现方法。为了验证该策略的充电效率和正确性,对12 V 100 A·h的铅酸蓄电池进行充电实验。结果表明:在同等条件下,接入MPPT装置后,蓄电池的充电电流比无MPPT装置情况下充电电流要高,蓄电池所接受的功率有了一定的提高,该太阳能充电器的充电效率达到88.2%,达到了预期目的。     

适用于光伏车辆的最大功率跟踪技术

基于STM32微控制器,提出并设计了一种新型占空比扰动算法,引入了步长实时修正功能,可在光伏板输出远离最大功率点时,以大步长快速跟踪提高跟踪速度,在光伏板输出靠近最大功率点时;以小步长精确跟踪提高跟踪精度,并以同步整流Boost电路作为功率电路,降低损耗并隔离负载。通过光伏模拟器验证此算法的转换效率可达97.97%。通过搭建实物试验平台,实验结果验证了其工作的可靠性,同时适用于光伏车辆行进过程中的最大功率跟踪。     

薄膜太阳能光伏器件工艺制备及测试实验教学平台

采用磁控溅射和真空热蒸镀方法制备薄膜太阳能电池并测试其光伏性能,使学生了解薄膜太阳能电池的结构及制备工艺,熟悉Keithley半导体测试仪的使用方法,绘制薄膜太阳能电池的电流电压曲线,计算薄膜太阳能电池的各项性能参数,通过对薄膜太阳能电池中每一层薄膜的制备和功能的分析,理解薄膜太阳能电池的结构和工作原理,并运用于工艺实验环节,着力提升学生的创新实践能力。