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船用太阳能电池板玻璃盖片光学性能损伤效应研究

赵亮亮  
【摘要】:将新能源应用于船舶行业,发展绿色船舶,必将成为未来船舶发展的方向。其中将太阳能电池应用于船舶上,通过调整电池板与入射太阳光的角度以获得更多的太阳能,然后太阳能将转换为电能直接应用或储存起来。然而,太阳能光电转换效率不仅取决于半导体硅片材料自身的光电转换效率,且与太阳能电池板玻璃盖片的光谱透过率息息相关。船用太阳能电池板所处的海洋环境极为苛刻,含有大量的盐分、水气及海风中夹杂的酸碱性物质,受这些因素的影响,太阳能电池板玻璃盖片会发生污染、着色、腐蚀和磨损等一系列情况,导致玻璃盖片的光学性能衰减和表面损伤。因此研究海洋环境条件下太阳能电池板玻璃盖片的光学性能衰减规律和表面损伤特征具有重要意义。 论文以船用太阳能电池板玻璃盖片为研究对象,主要从太阳能电池在船舶上的应用在海洋环境下所面临的主要问题入手,分析其光电转换效率以及光电转换效率的影响因素。建立了室内模拟海洋环境下研究船用太阳能电池板的试验方法和试验规范,通过该试验系统能模拟太阳能电池板工作所处的海洋环境,采用加速试验研究玻璃盖片的光谱透过率变化规律及表面变化规律。 研究了不同海水盐分浓度下的玻璃盖片试样的光谱透过率变化规律,观察了玻璃盖片的表面变化状况,试验结果表明,在人造海水条件下太阳能电池板玻璃盖片随着试验时间的增加,其被腐蚀的程度在加深,表现为斑点的生成,光谱透过率呈波动变化,主要呈现出先下降然后又上升的趋势。 开展了太阳能电池板在有无人造海水浸渍条件下的输出特性对比试验,通过两组不同表面环境的相同太阳能电池组件在同样的温度、同样的辐射强度条件下的对比试验,得出了太阳能电池板输出特性的变化规律,并分析了变化的影响因素,以期为提高船用太阳能电池板的可靠性和太阳能系统的效率提供参考依据。


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