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叠层荧光集光太阳能光伏器件的性能模拟和优化

耿俊杰 张军 张俊 张义 丁建军 孙松 罗震林 鲍骏 高琛

叠层荧光集光太阳能光伏器件的性能模拟和优化

耿俊杰, 张军, 张俊, 张义, 丁建军, 孙松, 罗震林, 鲍骏, 高琛
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  • 荧光集光太阳能光伏器件可以减少太阳能电池的用量,有效降低光伏发电的成本.相对于单层荧光 集光太阳能光伏器件,叠层荧光集光太阳能光伏器件能分波段充分利用太阳光谱,提高荧光集光太阳能光伏 器件的效率,进一步降低光伏发电的成本.但是,叠层荧光集光太阳能光伏器件涉及较多的参量,难以通过实验 优化.本文分析了从单层到叠层荧光集光太阳能光伏器件的全部物理过程,建立了数学模型,并相应编制了 计算机模拟软件.运用上述软件,系统研究了器件尺寸、太阳能电池的带隙对光电转换效率的影响.
    • 基金项目: 中国科学院知识创新工程重要方向性项目(批准号: KJCX2-YW-M11)资助的课题.
    [1]

    Weber W H, Lambe J 1976 Appl. Opt. 15 2299

    [2]

    Batchelder J S, Zewail A H, Cole T 1979 Appl. Opt. 18 3090

    [3]

    Zhao K H, Zhong X H 1982 Optics (Vol. 1) (Beijing: Beijing UniversityPress) pp245–251 (in Chinese) [赵凯华,钟锡华 1982 光学 (上卷) (北京:北京大学出版社) 第245——251页]

    [4]

    Slooff L H, Bende E E, Burgers A R, Budel T, Pravettoni M, KennyR P, Dunlop E D, Buchtemann A 2008 PSS-RRL. 2 257

    [5]

    CurrieMJ, Mapel J K, Heidel T D, Goffri S 2008 Science 321 226

    [6]

    Zhao K H, Zhong X H 1982 Optics (Vol. 2) (Beijing: Beijing UniversityPress) pp228–229 (in Chinese) [赵凯华,钟锡华 1982 光学 (下卷) (北京:北京大学出版社) 第228——229页]

    [7]

    Yu H J, X J S, Yu J Z 2006 Acta Phys. Sin. 55 1023 [余和军,夏金松,余金中 2006 物理学报 55 1023]

    [8]

    van Sark W G J H M , Barnham K W J, Slooff L H, Chatten A J,Buchtemann A, Meyer A, McCormack S J, Koole R, Farrell D J,Bose R, Bende E E, Burgers A R, Budel T, Quilitz J, Kennedy M,Meyer T, Donega C D M, Meijerink A, Vanmaekelbergh D 2008Opt. Express. 16 21773

    [9]

    Wilson L R, Richards B S 2009 Appl. Opt. 48 212

  • [1]

    Weber W H, Lambe J 1976 Appl. Opt. 15 2299

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    Batchelder J S, Zewail A H, Cole T 1979 Appl. Opt. 18 3090

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    Zhao K H, Zhong X H 1982 Optics (Vol. 1) (Beijing: Beijing UniversityPress) pp245–251 (in Chinese) [赵凯华,钟锡华 1982 光学 (上卷) (北京:北京大学出版社) 第245——251页]

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    Zhao K H, Zhong X H 1982 Optics (Vol. 2) (Beijing: Beijing UniversityPress) pp228–229 (in Chinese) [赵凯华,钟锡华 1982 光学 (下卷) (北京:北京大学出版社) 第228——229页]

    [7]

    Yu H J, X J S, Yu J Z 2006 Acta Phys. Sin. 55 1023 [余和军,夏金松,余金中 2006 物理学报 55 1023]

    [8]

    van Sark W G J H M , Barnham K W J, Slooff L H, Chatten A J,Buchtemann A, Meyer A, McCormack S J, Koole R, Farrell D J,Bose R, Bende E E, Burgers A R, Budel T, Quilitz J, Kennedy M,Meyer T, Donega C D M, Meijerink A, Vanmaekelbergh D 2008Opt. Express. 16 21773

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    Wilson L R, Richards B S 2009 Appl. Opt. 48 212

  • [1] 廖天军, 吕贻祥. 热光伏能量转换器件的热力学极限与优化性能预测. 物理学报, 2020, 69(5): 057202. doi: 10.7498/aps.69.20191835
    [2] 王琳, 魏来, 王正汹. 垂直磁重联平面的驱动流对磁岛链影响的模拟. 物理学报, 2020, 69(5): 059401. doi: 10.7498/aps.69.20191612
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-08
  • 修回日期:  2011-05-12
  • 刊出日期:  2012-03-15

叠层荧光集光太阳能光伏器件的性能模拟和优化

  • 1. 中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 合肥 230029;
  • 2. 中国科学院能量转换材料重点实验室, 合肥 230026;
  • 3. 中国科学技术大学物理学院, 合肥 230026
    基金项目: 

    中国科学院知识创新工程重要方向性项目(批准号: KJCX2-YW-M11)资助的课题.

摘要: 荧光集光太阳能光伏器件可以减少太阳能电池的用量,有效降低光伏发电的成本.相对于单层荧光 集光太阳能光伏器件,叠层荧光集光太阳能光伏器件能分波段充分利用太阳光谱,提高荧光集光太阳能光伏 器件的效率,进一步降低光伏发电的成本.但是,叠层荧光集光太阳能光伏器件涉及较多的参量,难以通过实验 优化.本文分析了从单层到叠层荧光集光太阳能光伏器件的全部物理过程,建立了数学模型,并相应编制了 计算机模拟软件.运用上述软件,系统研究了器件尺寸、太阳能电池的带隙对光电转换效率的影响.

English Abstract

参考文献 (9)

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