基于制备纳米薄膜和机械刷提高太阳能电池光电转换效率的机理研究

基本信息
批准号:51365001
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:48.00
负责人:张秀霞
学科分类:
依托单位:北方民族大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘芳,韦海成,马天鹏,王二垒,杨小聪,娄秀丽,温俊霞,李超辉,江道节
关键词:
机械刷太阳能电池光电转换效率自清洁制备纳米薄膜
结项摘要

Compare with the coal which needs lives to get, the photovoltaic resources given by the nature is free. However, the photovoltaic power plant with high cost equipment is facing the problem of low conversion efficiency, unstable operation. As panels located in the wilderness and affected by the dust and birds' droppings, photovoltaic panels' power generation efficiency is reduced by 30% - 40% after a period of time. Even worse, the system was broken down because of photovoltaic arrays polluted by birds' droppings and sandstorm. Aiming at these problems, the application project presented self-cleaning Nano-film, automatic mechanical brush, automatic protection which are still blank in the photovoltaic realm. Trying to use sol-gel method, Czochralski method which is easy to be industrialized to prepare transparent Nano-SiC films or Nano-diamond films which possess high hardness and corrosion on the photovoltaic panels. Besides, to keep the panels' cleaning, the automatism mechanical brush is adopted to remove birds' droppings and other pollutants. In order to guarantee the normal operation of the whole system, automatic protection system is designed when partly photovoltaic panels abnormal heating or damaged by pebbles. This project focuses on low cost polysilicon photovoltaic panels. The mechanism research of transform efficiency affected by hardness, corrosion, light transmission intensity, transmission spectra of the Nano-film. The driving design of automatic mechanical brush was researched. The mechanism of partly photovoltaic panels' automatic disconnection and whole system's automatic protection were researched. The subject will provide some ideas to promote deep- transform efficiency of Mg industry in Ningxia. The result obtained in this subject are of great experimental significance and theoretical value for photovoltaic power.

大自然赋予我们的光伏资源相对于人命换来的煤炭是免费的。然而装备成本很高的光伏发电厂面临着转换效率低、运转不稳定的难题。因为地处荒野的光伏电板因鸟粪污垢和风沙灰尘使其发电效率严重降低,甚至局部器件故障造成整个系统瘫痪。本课题提出的自清洁纳米膜、自动机械刷、自动局域保护的方法在光伏领域尚属空白。力图用易于工业化生产的溶胶凝胶法、提拉法工艺在光伏电板表面制备高硬度、耐腐蚀的透明纳米SiC薄膜或纳米金刚石薄膜,并在其上制备电板自己发电自动控制的机械刷来清除附着在其表面的鸟粪等顽固污物以保持表面清洁。为了保障整个系统正常运转,设计局部光伏电板电流异常或被小石子损坏时的自动保护系统。本课题重点研究低成本的多晶硅光伏电板表面纳米薄膜的硬度和耐腐蚀特性、透光率和透光谱对光电转换效率的影响并探索其机理。研究自动除尘机械刷对光电转换效率的影响机理。相关研究的自清洁纳米膜为光伏发电提供了理论和实验基础

项目摘要

大自然赋予我们的光伏资源相对于人命换来的煤炭是免费的。然而地处荒野的光伏电板因鸟粪污垢和风沙灰尘导致发电效率降低30-40%,甚至局部器件故障造成整个系统瘫痪的难题。针对这些难题本团队在光伏电板上多种方法制备纳米SiC、纳米金刚石、纳米氧化钛等自清洁薄膜,通过大量的浆料配比、烧结工艺、L-V实验测试,研究了各种方法制备的纳米自清洁薄膜对光电转换效率的影响规律和机理;设计研究了经纬度双轴跟踪太阳能电板;设计研究了两种机械刷和两种光伏机器人;为了将光伏推广到千家万户还研究了纳米材料超级电容储能装置,并且研究了光伏微网、风光互补微网的远程控制系统。相关研究改变宁夏地区光伏电板实际转换效率低的现状,自清洁纳米薄膜膜的研究成果为光伏发电厂的应用提供理论和实验基础。本项培养13名毕业硕士,7名在读硕士,3名在读博士。.

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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