叠层荧光集光江南体育在线直播观看 器件的性能模拟和优化

【摘要】：面临世界能源枯竭以及与日俱增的环境问题,寻找符合可持续发展战略的可再生能源成为了全世界人民共同的心愿。在众多可再生能源中,太阳能以独有优势成为人们关注的焦点,也成为了21世纪最具投资潜力的新能源。在太阳能的有效利用中,光伏发电是近些年来发展最快、最具活力的研究领域,是最具潜力的战略替代可再生能源发电技术。目前,光伏发电系统面临最大的挑战是高成本,低效率,上网电价远远超过了水力、火力发电,在经济上没有体现出明显的优势,因此,阻碍了其大规模应用。近些年来,各国政府都在加大光伏发电的补贴,出台了各种优惠政策,以鼓励光伏发电产业的发展。如果想大规模的普及应用光伏发电,最根本的解决办法是降低光伏发电的成本,提高太阳能电池的光电转换效率。经过多年来的长期探索,降低太阳能电池系统发电成本、提高性价比的一个重要方向是发展聚光太阳能电池。 传统的聚光光伏技术在近年来得到了一定的发展,也取得了很好的成果,但其跟踪系统成本过高,限制了发展。采用平面光波导技术,将荧光材料掺入透明介质中制成荧光平面光波导,利用光波导断面聚光效应结合太阳能电池而制成的荧光集光江南体育在线直播观看 器件(简称LSC),是一种新型的聚光太阳能电池,可以减少太阳能电池用量,有效降低光伏发电的成本。利用叠层技术,将多个不同吸收波段/发射波长的单层LSC上下叠置,组成叠层荧光集光江南体育在线直播观看 器件(简称C-LSC),在各层LSC中掺入不同的荧光材料,从上到下吸收波段/发射波长由短波向长波顺序变化,侧面的太阳能电池与荧光的发射波长相匹配由宽禁带向窄禁带顺序改变。这样的配置,实现分波段吸收太阳光谱,有效利用了太阳光谱,从而最大限度的提高了系统光电转换效率。在实际运用过程中,器件尺寸、荧光材料的吸收波段/发射波长、太阳能电池的带隙、叠层数等会影响总的光电转换效率。本文针对单层以及叠层荧光集光江南体育在线直播观看 器件,分析全部物理过程,推导了计算公式,并基于物理模型相应编制了计算机模拟软件。利用计算机模拟软件,可以计算任意LSC及C-LSC的光电转换效率,以及效率与尺寸的关系,并可以实现C-LSC的波段优化。这对实验的展开起到了一定的指导作用。 在文中,介绍了计算机模拟软件的结构组成与用法,并带入了几种常用的有机染料Yellow083、Red305、NileRed和Phthalocyanine,以及GaInp,GaAs,Si三种太阳能电池进行验证,计算结果表明:利用Yellow083与Red305构建的C-LSC总光电转换效率明显高于NileRed与Phthalocyanine构建的C-LSC效率。因此,选择合理的荧光材料对提高器件整体光电转换效率至关重要。同时,荧光在荧光平面光波导中的传输效率随着光波导尺寸呈指数衰减,因此选择合理的光波导尺寸可以得到最佳性价比。文中最后模拟了15.6×15.6 cm~2半理想三叠层、二叠层LSC的最佳波段分配,并做了效率对比。 【关键词】：太阳能电池 性能模拟 荧光平面光波导 光电转换效率
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 文献综述10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 太阳能电池的发展现状11-15
• 1.2.1 太阳能电池的分类及效率11-13
• 1.2.2 太阳能电池的经济效益13-14
• 1.2.3 聚光太阳能电池14-15
• 1.3 荧光集光江南体育在线直播观看 器件15-18
• 1.3.1 荧光集光江南体育在线直播观看 器件简介15-17
• 1.3.2 荧光集光江南体育在线直播观看 器件的应用前景17-18
• 1.4 主要工作内容18-19
• 第2章 LSC 的工作原理及物理模型19-26
• 2.1 引言19
• 2.2 LSC 的工作原理19-20
• 2.3 LSC 中荧光材料吸收的光子数20-21
• 2.4 光波导对荧光的收集效率21
• 2.5 光波导的传输效率21-24
• 2.6 自吸收修正24-26
• 第3章 C-LSC 的工作原理及物理模型26-28
• 3.1 引言26
• 3.2 C-LSC 的工作原理及物理模型26-28
• 第4章计算机模拟软件28-38
• 4.1 软件的功能概述28-30
• 4.1.1 软件的用途28
• 4.1.2 菜单功能简介28-30
• 4.2 估算30-35
• 4.2.1 设置叠层数30
• 4.2.2 设置荧光材料/电池参数30-32
• 4.2.3 计算光波导传输效率32-33
• 4.2.4 计算总效率/保存结果33-35
• 4.3 精算35-38
• 4.3.1 荧光材料的光谱输入35-36
• 4.3.2 计算光波导传输效率36-38
• 第5章 LSC 与C-LSC 光伏性能的计算及优化38-45
• 5.1 引言38
• 5.2 单层LSC 效率、等效聚光比与器件尺寸的关系38-40
• 5.3 C-LSC 的效率计算40-42
• 5.4 C-LSC 的波段分配优化42-45
• 参考文献45-46
• 致谢46-47
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果47

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

聚光光伏的发展    郭丰;

江南体育在线直播观看 发电技术及其应用    张立文;张聚伟;田葳;张晓红;

江南体育在线直播观看 中的测试测量技术    刘璇;

一种新型双模式最大功率点跟踪控制    郭建业;郭海涛;钱念书;陈红振;汪丽君;

基于CPV技术的LED路灯聚光器的研究    王志斌;解莎莎;王忠东;张跃宾;郝阳;

基于Simulink的光伏电池组件建模及仿真研究    赵亚妮;王翔;

江南体育在线直播观看 发电在纺织厂的应用    青惠年;

太阳能臭氧生态污水处理    史超;杨合;周玉;郭海霞;

基于太阳能利用的发热服装研究    张小雪;

多曲面槽式聚光光伏发电组件光学性能研究    侯静;常泽辉;温雯;郑宏飞;江钒;

聚光光伏技术概述    张志刚;

江南体育在线直播观看 技术在温室大棚控制系统中的应用    冯秀萍;李明辉;田立强;

太阳光LED光源应用于水体净化与修复的设想    高泽晋;

具有微流结构的多层散热器及应用研究    杨凯钧

脉冲激光沉积法制备FeS_2薄膜的性能以及表面，应力特征    栾兆菊

新型Fresnel光伏聚光镜的设计研究    荆雷

基于非成像原理的菲涅耳光伏聚光系统的研究    赵会富

高倍聚光光伏光热综合利用系统的理论和实验研究    陈海飞

太阳能行业中技术创新型企业的现状、问题和对策    沈达

聚光光伏跟踪系统设计与优化    王高志

基于CPV技术的LED路灯照明系统的研究    解莎莎

TH连锁百货商场节能管理案例研究    刘演

光伏并网发电系统中MPPT及孤岛检测新技术研究    陈运运

高倍聚光光伏自动跟踪系统的设计    黄茜

聚光光伏发电技术的研究    徐锐

碟式太阳能聚光系统的聚光与传热特性的研究    帅鸥

光伏发电最大功率点跟踪的研究    赵培仁

条形平面镜聚光器的实验研究与性能优化    张辉

江南体育在线直播观看 发电是理想的可再生能源    狄丹;

极大规模光伏发电在我国的发展前景展望    胡学浩,周孝信,白晓民,张文涛

应用于聚光型太阳能电池的几种冷却技术    翁政军;杨洪海;

太阳能电池研究的新进展    倪萌,M K Leung,K Sumathy

江南体育在线直播观看 发电现状与发展趋势    杨忠;

CVT光伏泵水系统瞬态工作点特性分析    苑进社,余世杰,何慧若

基于正反馈频率漂移的光伏并网逆变器反孤岛控制    杨海柱,金新民

聚光型太阳能电热联用系统研究进展    王科;崔文智;李隆键;陈清华;

聚光光伏系统    陈诺夫;白一鸣;

太阳能与高亮LED的集成应用    李永杰;

叠层纸板冲裁质量控制    李云瑞,张仲元,蒋侠民

厚壁及叠层结构振动分析的一种半解析解    王治国，朱德懋，唐立民

用于小型变压器的冷轧叠层钢板    姚丽姜

由钛合金和钛合金基复合材料构成叠层板材的减振能力    刘晋伟

叠层橡胶垫隔震性能及设计    周庆文,周福霖,王清敏,丰定国

叠层片式电感的短路失效模型    陈后胜,陆秀荣,袁海兵,陈镇,周荣林

型钢混凝土空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用    哈敏强;

周边固支强厚度叠层开口圆柱壳的精确解    范家让，丁克伟

论厚板问题的基本解    蒋南,于传君,王贤峰

一种叠层橡胶支座动态性能试验研究    施卫星,李正升

叠层陶瓷增韧机制    卢锡年;周洋;杜林虎;

溶胶-凝胶封闭处理对叠层滤波器电镀性能影响研究    王家邦;杨辉;丁新更;童建喜;方香;

叠层圆盘振动行为的实验研究    王焕;

叠层片式电感器中的内应力来源及其缓解措施    韩志全;

叠层和裂隙介质条件下反射纵波的叠加剖面特征    郝重涛;姚陈;

一种应用于MIMO移动终端的小型宽带微带天线    蒋岳忱;孙庆铃;陈朝国;郑静;

叠层封装技术研究    唐昊;

SiO_2/SiN_x叠层钝化晶体硅太阳能电池的研究    董经兵;胡宇;顾生刚;王栩生;王景宵;

叠层片式电感用材料的低温烧结技术及低烧铁氧体材料    韩志全;

基于自然骨三维结构CT图像的人工骨设计与制造    王贤刚;张朝宗;郭志平;田杰谟;王晨;董利民;

带状叠层包装材料    

叠层片式电感器研制取得新进展    周济

我国叠层片式电感产业化规模初具    本报记者 薛景照

高性能低烧甚高频叠层片式 电感材料的组成及其制备方法    

JFE开发环保型食品罐用新叠层钢板    肖英龙

高性能低烧甚高频叠层片式电感材料的组成及其制备方法    

TSOP叠层芯片封装简介    上海交通大学 张德洪

用于可蒸馏包装容器的包装叠层    

艺之卉溯洄的鱼    本报记者 张晨笛

“我敢打赌,这是地球最古老的生命”    

高介弛豫铁电陶瓷/NiZn铁氧体叠层低温共烧行为的研究    高峰

宽温区叠层热电材料的设计、制作与性能研究    崔教林

乳胶体系水基流延工艺及其叠层制备陶瓷材料的研究    崔学民

淮南地区新元古代九里桥组沉积环境变化及其生物学响应研究    贾志海

加速器驱动洁净核能系统中子能谱测量的叠层探测技术研究    李义国

复合材料翼面结构综合优化设计技术研究    晏飞

N_2保护超音速电弧喷涂金属间化合物纳米复合涂层的组织结构及高温冲蚀性能    刘少光

金属零件叠层模板电沉积成形的基础研究    范晖

基于蓝色荧光和黄色磷光的白色有机电致发光器件研究    陈平

高κ叠层栅MIS结构的实现与性能增强技术研究    樊继斌

一般边界条件下任意厚度叠层地基板的混合变分解    滕康

先进的3D叠层芯片封装工艺及可靠性研究    王爱秀

基于新型电荷产生单元的叠层有机电致发光器件的研究    陈宇

0.87μm脉冲半导体激光器研究    廖柯

叠层对矩形微带天线性能影响规律的研究    郭成建

叠层阻尼功能复合材料的制备和性能研究    金明江

新结构宽频带高增益微带天线的设计仿真    王欢

叠层橡胶支座稳定性及其受低温环境的影响    尹维祥

多层框架基础隔震体系土—结动力相互作用分析    王彬

改善白色有机电致发光器件效率和色纯度的研究    陈雯