光伏单晶硅片冲洗过程中应力分布的研究

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作者 李涛 吕国强 +2 位作者 李遇贤 钱益超 张杰 《材料导报》 北大核心 2025年第7期39-45,共7页

在光伏单晶硅片冲洗过程中,产生的最大应力可能导致硅片损伤,硅片上应力的分布及硅片上最大应力位置的确定对于降低硅片的损伤程度有重要意义。首先基于矩形板的Levy解模型,计算冲洗过程中不同尺寸硅片上的挠度和应力值;然后,运用ABAQU... 在光伏单晶硅片冲洗过程中,产生的最大应力可能导致硅片损伤,硅片上应力的分布及硅片上最大应力位置的确定对于降低硅片的损伤程度有重要意义。首先基于矩形板的Levy解模型,计算冲洗过程中不同尺寸硅片上的挠度和应力值;然后,运用ABAQUS有限元软件对硅片冲洗过程中产生的应力进行仿真。结果表明,运用矩形板Levy解模型计算时,特定比值下,当硅片的长宽比b/a=2、1、0.5时,最大应力值出现在自由边上(y=b)或固支边上(y=0)。当硅片宽度a固定、长度b逐渐增加时,在固支边上长宽比b/a=0.5时应力值最大,在自由边上长宽比b/a=0.9时应力值最大;当硅片的长宽比b/a=0.1~1.5时,硅片的最大应力分布在固支边上;当硅片的长宽比b/a=1.5~2时,硅片的最大应力分布在自由边上。通过最大挠度确定最大应力位置,虽然能减少大量计算,但是不够全面和准确。运用ABAQUS有限元分析得出的结果与矩形板Levy解模型计算得出的应力分布规律一致,但是应力值存在一定的误差。将矩形板Levy解模型得出的结果与莫尔理论结合,推导出硅片上冲洗压力与硅片厚度的关系公式。利用该公式,当硅片厚度确定时,能计算出硅片上承受的最大冲洗压力;当冲洗压力确定时,能得出硅片冲洗时不被破坏的最小厚度。 展开更多

关键词 光伏单晶硅 矩形板Levy解 单晶硅片冲洗 应力

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光伏单晶硅切割片断裂强度的仿真分析与实验研究

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作者 谭慧莹 邢旭 +1 位作者 葛培琪 毕文波 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1369-1377,共9页

单晶硅被广泛应用于光伏行业,随着切片加工厚度的逐步减小和锯丝的细径化,切片过程中存在的黏附等现象导致单晶硅切割片发生弯曲甚至断裂,进而引起破片率的提高,对光伏太阳能电池的成本造成较大影响。本工作针对光伏单晶硅片切割加工过... 单晶硅被广泛应用于光伏行业,随着切片加工厚度的逐步减小和锯丝的细径化,切片过程中存在的黏附等现象导致单晶硅切割片发生弯曲甚至断裂,进而引起破片率的提高,对光伏太阳能电池的成本造成较大影响。本工作针对光伏单晶硅片切割加工过程,采用三轴弯曲实验,测量并分析硅片的断裂强度及相应的破片率,利用有限元方法建立硅切割片断裂强度的三维仿真分析模型。研究结果表明:硅切割片断裂强度分散性大,平均断裂强度为97.7 MPa;硅切割片的弯曲刚度随着厚度减小而降低,平均弯曲刚度为441.2 N/m,当厚度规格为60μm时,弯曲刚度最低,达103.5 N/m;硅切割片的破片率范围随着厚度的减小而增大,60μm厚度的切割片破片率范围最大,为0.6%~99.9%。仿真与实验结果基本一致,表明仿真模型及方法适用于光伏单晶硅切割片的断裂强度和破片率的模拟分析。 展开更多

关键词 光伏单晶硅 切割加工 断裂强度 有限元分析 厚度 破片率

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p型PERC双面单晶硅光伏组件的PID研究

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作者 孙晓寅 林皓 +1 位作者 陈鹏 马超 《太阳能》 2025年第1期87-94,共8页

对p型PERC双面单晶硅光伏组件在负偏压、正偏压下的电势诱导衰减(PID)效应进行了深入研究,并对此类光伏组件背面发生PID效应后的电性能恢复情况进行了研究。研究结果表明:1)在-1500 V偏压下进行PID测试后,在标准测试条件(STC)下,96 h PI... 对p型PERC双面单晶硅光伏组件在负偏压、正偏压下的电势诱导衰减(PID)效应进行了深入研究,并对此类光伏组件背面发生PID效应后的电性能恢复情况进行了研究。研究结果表明:1)在-1500 V偏压下进行PID测试后,在标准测试条件(STC)下,96 h PID测试后此类光伏组件背面的电性能急剧下降,正面的电性能也受到明显影响;在200 W/m2太阳辐照度条件下,此类光伏组件正面和背面的电性能损失更加明显。将PID测试延长至480 h后,与96 h的测试结果相比,此类光伏组件背面的最大输出功率、开路电压和短路电流都有不同程度的回升。这是因为当太阳电池处于负偏压时,正电荷被吸引到AlO_(x)/SiN_(x)钝化叠层,并消除了钝化层的场钝化效应;但是随着更多的正电荷被困在AlO_(x)/SiN_(x)钝化叠层中,太阳电池的背面产生了电子反转层,最终导致太阳电池的有效载流子寿命增加。2)在+1500 V偏压下进行96 h的PID测试后,此类光伏组件正面的电性能衰减可忽略不计,背面的电性能甚至还略有提高。这是因为当太阳电池处于正偏压时,负电荷被吸引到太阳电池的背面,然后积聚在AlO_(x)/SiN_(x)钝化叠层中;这些负电荷有助于将硅片中的少数载流子(电子)从背面排斥出去,从而提高此类光伏组件的电性能。3)此类光伏组件背面的极化型PID(PID-p)效应可以恢复,而且将光伏组件背面暴露在紫外线下可以大幅加快恢复的速度。对于实际在户外运行且具有大工作电压的光伏发电系统而言,此类光伏组件背面受到PID-p效应的影响最小甚至未受到其影响。 展开更多

关键词 PERC 双面单晶硅光伏组件 电势诱导衰减 电性能 偏压

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p型PERC单晶硅光伏组件在盐雾腐蚀试验后的PID研究

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作者 林皓 孙晓寅 +1 位作者 陈鹏 马超 《太阳能》 2025年第2期89-95,共7页

选择目前市场上主流的单面和双面p型PERC单晶硅光伏组件作为研究对象,对两种类型光伏组件在经受不同程度的盐雾腐蚀试验和电势诱导衰减(PID)测试后的电性能变化情况进行了深入分析和研究。研究结果表明:1)盐雾腐蚀试验后,发现盐雾应力对... 选择目前市场上主流的单面和双面p型PERC单晶硅光伏组件作为研究对象,对两种类型光伏组件在经受不同程度的盐雾腐蚀试验和电势诱导衰减(PID)测试后的电性能变化情况进行了深入分析和研究。研究结果表明:1)盐雾腐蚀试验后,发现盐雾应力对p型PERC单晶硅光伏组件的电气绝缘性能几乎无影响,对其电性能的影响也较小。2)盐雾腐蚀试验后再进行96 h的PID测试,发现p型PERC单晶硅光伏组件产生了严重的PID效应,其电性能受到了很大影响。综合来看,盐雾应力会加剧p型PERC单晶硅光伏组件的PID效应,这是因为周围环境盐雾中的钠离子会渗透到光伏组件内部的太阳电池中,导致盐雾应力和PID效应发生了共同作用。对长期在海上运行的光伏组件而言,单一的应力无法完美表征p型PERC单晶硅光伏组件在海上应用时所面临的长期应力情况,需要开发综合老化测试,以便更好地模拟现场情况。 展开更多

关键词 PERC 单晶硅光伏组件 盐雾腐蚀试验 盐雾应力 电势诱导衰减 电性能

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微气候对单晶硅光伏阵列最大输出功率的影响 被引量：1

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作者 杨洁 孙以泽 徐洋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1859-1864,共6页

建立综合考虑微气候三变量的数值计算模型及回归分析模型,量化分析微气候对单晶硅光伏阵列最大输出功率的影响。数值计算结果与实验测量值均方根误差为0.231%,平均偏差为0.018%。回归预测值与实验测量值均方根误差为0.171%,平均偏差为-0... 建立综合考虑微气候三变量的数值计算模型及回归分析模型,量化分析微气候对单晶硅光伏阵列最大输出功率的影响。数值计算结果与实验测量值均方根误差为0.231%,平均偏差为0.018%。回归预测值与实验测量值均方根误差为0.171%,平均偏差为-0.006%,且可消除数值计算模型在高外部环境温度及高太阳辐照度区间的较大偏差。模型结果表明:单晶硅光伏阵列最大输出功率与外部环境温度呈类似抛物线的曲线关系,且上午上升速率大于下午下降速率;单晶硅光伏阵列最大输出功率与太阳辐照度呈线性关系,且上午上升速率与下午下降速率几乎相同;单晶硅光伏阵列最大输出功率与风速为以e为底的指数函数关系且其指数为风速的线性函数。 展开更多

关键词 微气候 单晶硅光伏阵列 最大输出功率 回归分析

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单面和双面单晶硅光伏组件的发电性能实证 被引量：6

6

作者 相海涛 高兵 +1 位作者 赵洁 刘正新 《太阳能》 2020年第5期52-61,共10页

针对p型PERC单面单晶硅光伏组件和n型双面单晶硅光伏组件,利用光伏组件户外实证测试系统,分析了2016年12月15日~2018年7月20日期间,上海市嘉定区某屋顶的地面采用白板背景时双面和单面组件,以及水泥背景时双面组件的等效发电时长,并对... 针对p型PERC单面单晶硅光伏组件和n型双面单晶硅光伏组件,利用光伏组件户外实证测试系统,分析了2016年12月15日~2018年7月20日期间,上海市嘉定区某屋顶的地面采用白板背景时双面和单面组件,以及水泥背景时双面组件的等效发电时长,并对白板背景和水泥背景时双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了分析;计算了组件的PR值;分析了阴天和晴天时组件最大输出功率与组件背板温度、太阳辐照度和环境温度的关系;最后对比了单面和双面组件运行13个月后的衰减值。该实证结果为单面和双面组件的户外实证发电性能提供了数据支撑,并对双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了有效证明。 展开更多

关键词 单面单晶硅光伏组件 双面单晶硅光伏组件 户外实证测试 发电量增益 PR值 衰减

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双层镀膜光伏玻璃对双玻单晶硅光伏组件性能的影响研究 被引量：10

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作者 乔惠玲 郑张安 +3 位作者 王少佳 尹伟勇 牛祎琳 柳思 《太阳能》 2022年第9期70-76,共7页

光伏玻璃的透光率是影响光伏组件光电转换效率的重要因素。在其他材料及制备条件均相同的前提下,基于光的干涉原理,制备分别采用单层镀膜光伏玻璃与双层镀膜光伏玻璃的相同版型的双玻单晶硅光伏组件,对2种光伏组件的输出功率进行对比分... 光伏玻璃的透光率是影响光伏组件光电转换效率的重要因素。在其他材料及制备条件均相同的前提下,基于光的干涉原理,制备分别采用单层镀膜光伏玻璃与双层镀膜光伏玻璃的相同版型的双玻单晶硅光伏组件,对2种光伏组件的输出功率进行对比分析;然后分析了双层镀膜光伏玻璃的透光率与膜层厚度之间的关系,并通过环境测试对镀膜光伏玻璃的耐候性进行了研究。研究结果表明:相同版型的双玻单晶硅光伏组件采用双层镀膜光伏玻璃时的最大输出功率比其采用单层镀膜光伏玻璃时提高了3.32 W;底层膜使用致密的纳米SiO_(2)溶胶,折射率为1.44,厚度约为78.5 nm,表层膜使用多孔的SiO_(2)薄膜,折射率约为1.29,厚度约为110 nm时得到的双层镀膜光伏玻璃的透光率增益最大;双层镀膜光伏玻璃提高了双玻单晶硅光伏组件的耐候性,且只需增加相应设备即可实现双层镀膜光伏玻璃的批量生产。 展开更多

关键词 单晶硅光伏组件 光伏玻璃 双层镀膜 透光率 膜层厚度 耐候性

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电流连续性监控对PERC单晶硅光伏组件环境试验结果的影响研究

8

作者 胡超杰 《太阳能》 2022年第3期65-69,共5页

IEC 61215-2:2016标准要求其部分试验需要在测试过程中监控光伏组件内部电路的连续性,在测试中发现,监控时所施加的电流会对PERC单晶硅光伏组件环境试验后的输出功率衰减产生很大影响,即试验后的PERC单晶硅光伏组件整体的输出功率衰减... IEC 61215-2:2016标准要求其部分试验需要在测试过程中监控光伏组件内部电路的连续性,在测试中发现,监控时所施加的电流会对PERC单晶硅光伏组件环境试验后的输出功率衰减产生很大影响,即试验后的PERC单晶硅光伏组件整体的输出功率衰减情况除试验本身所造成的输出功率衰减外,还包含了由于电流连续性监控造成的输出功率衰减。设计了PERC单晶硅光伏组件在环境试验时进行电流连续性监控与不进行电流连续性监控时的对比测试方案,并在实验室进行了测试,研究了电流连续性监控对PERC单晶硅光伏组件环境试验结果的影响。测试结果表明:在相同的环境条件下,相较于不进行电流连续性监控,进行电流连续性监控会使PERC单晶硅光伏组件出现更大的输出功率衰减,且与未进行电流连续性监控的PERC单晶硅光伏组件表现出不同的衰减机理。期望本研究结果可为今后PERC单晶硅光伏组件的输出功率衰减研究提供参考。 展开更多

关键词 单晶硅光伏组件 PERC IEC 61215 电流连续性 输出功率衰减

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单晶硅光伏发电的前景和问题 被引量：2

9

作者 吕涛 赵科巍 +1 位作者 申开愉 张波 《建材与装饰》 2018年第38期251-251,共1页

随我国经济迅猛发展,电力行业逐渐发展壮大。由于人民群众的生活水平不断提高,对电力的需求逐渐增加。鉴于此,本文对单晶硅光伏发电的前景和问题进行研究,通过阐述单晶硅光伏发电相关问题概述、单晶硅光伏发电的应用现状和改进的技术探... 随我国经济迅猛发展,电力行业逐渐发展壮大。由于人民群众的生活水平不断提高,对电力的需求逐渐增加。鉴于此,本文对单晶硅光伏发电的前景和问题进行研究,通过阐述单晶硅光伏发电相关问题概述、单晶硅光伏发电的应用现状和改进的技术探究,进而提出几点参考性建议。此次研究的主要目的是为了实现单晶硅光伏的更好发电,进而为促进我国电力行业发展。 展开更多

关键词 单晶硅光伏 光伏发电 发展前景献力

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PERC双面单晶硅光伏组件应用技术与案例分析 被引量：2

10

作者 孙杰 《太阳能》 2019年第4期37-40,36,共5页

介绍了PERC双面单晶硅产品的技术原理、工艺流程、产品结构及技术优势;并以黄河水电共和晨阳光伏电站为例,对比了PERC双面单晶硅光伏组件与常规单晶光伏组件的实际发电情况,结果显示,2017年10月~2018年4月期间,PERC双面单晶硅光伏组件... 介绍了PERC双面单晶硅产品的技术原理、工艺流程、产品结构及技术优势;并以黄河水电共和晨阳光伏电站为例,对比了PERC双面单晶硅光伏组件与常规单晶光伏组件的实际发电情况,结果显示,2017年10月~2018年4月期间,PERC双面单晶硅光伏组件的平均发电量比常规单晶硅光伏组件的高10.5%左右,这对PERC双面单晶硅光伏组件的应用和推广有积极的指导意义。 展开更多

关键词 PERC双面单晶硅光伏组件 双面因子 逆变器选型 度电成本

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钢铁企业分布式光伏发电系统的建设经验介绍 被引量：2

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作者 王海波 栾国文 杨领芝 《太阳能》 2023年第2期5-12,共8页

为响应国家碳达峰、碳中和政策,作为降低钢铁企业电力资源消耗的创新实践,在充分研究了青岛市太阳能资源条件的基础上,以青岛特殊钢铁有限公司的厂区屋顶为依托,开发、建设了分布式光伏发电系统。该项目总装机容量为23 MWp,选用385 Wp... 为响应国家碳达峰、碳中和政策,作为降低钢铁企业电力资源消耗的创新实践,在充分研究了青岛市太阳能资源条件的基础上,以青岛特殊钢铁有限公司的厂区屋顶为依托,开发、建设了分布式光伏发电系统。该项目总装机容量为23 MWp,选用385 Wp单晶硅光伏组件,采用“自发自用、余电上网”模式,光伏发电系统自发电就地升压,可并入电网直接使用。按照25年运营期计算,该项目的理论总发电量为60909.22万kWh,理论年均发电量为2436.37万kWh;理论年均利用小时数为1059.29 h;其投入运行10个月的累计实际发电量为2390万kWh。该项目节能减排效果显著,且具有良好的社会效益和综合经济效益,为钢铁企业能源结构优化提供了示范性思路。 展开更多

关键词 碳达峰 碳中和 屋顶 分布式光伏发电 单晶硅光伏组件 经济效益 节能减排 钢铁企业

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2003年世界光伏电池产量

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作者 王长贵 于培诺 《太阳能》 2004年第4期61-61,共1页

关键词 世界电池工业 光伏电池 电池产量 多晶硅光伏电池 单晶硅光伏电池

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激光辐照单晶硅光伏电池输出特性的实验研究（英文） 被引量：17

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作者 刘晓光 华文深 刘恂 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期66-71,共6页

光伏电池性能对激光无线能量传输系统设计有重要影响。采用940 nm激光辐照单晶硅光伏电池,研究了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。研究结果表明,短路电流随激光功率增加呈现线性增加后饱和的趋势。开路电压和效率与激... 光伏电池性能对激光无线能量传输系统设计有重要影响。采用940 nm激光辐照单晶硅光伏电池,研究了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。研究结果表明,短路电流随激光功率增加呈现线性增加后饱和的趋势。开路电压和效率与激光功率的关系则呈单峰特性。实验测得光伏电池在293 K时最大效率为29.49%。在283 K^308 K范围内,激光功率较低时,短路电流受温度影响较小,基本保持不变。激光功率较大时,短路电流随温度升高而线性下降。开路电压和效率则随温度升高而线性下降,但下降速率随激光强度的变化而变化。同时仿真了光伏电池效率与串联电阻的关系。结果表明,在强激光辐照下,减小串联电阻,降低复合电流的大小是提高单晶硅光伏电池效率的两个重要方面。 展开更多

关键词 激光光学 输出特性 实验研究 单晶硅光伏电池 无线能量传输

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