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太阳能电池板自动跟踪控制系统的设计




西北大学学报(自然科学版) 2004年4月,第34卷第2期,Apr.,2004,V01.34,No.2
Journal of Northwest University(Natural Science Edition)

矽 F

jNwu

太阳能电池板自动跟踪控制系统的设计

>王雪文,王

洋,阎军锋,赵

武,张志勇
710069)

(西北大学电子科学系,陕西西安

摘要:目的 果 结论

提高太阳能电池的转换效率。方法

光敏电阻光强比较与精确数据处理相结合。结

设计出了一套自动使太阳能电池板保持与太阳光垂直的控制系统,构建了自动跟踪系统模型。 所构建的光敏电阻比较法,达到预期的性能指标,控制精度高,具有广泛的应用潜力。
文献标识码:A 文章编号:1000—274 X(2004)02一0163—02

关键词:太阳能电池;设计;构建;自动跟踪 中图分类号:TPll

传感器技术的发展使太阳能的使用进入了一个 新的时代,一系列新型太阳能电池不断涌现[1 ̄3],但
转换效率不高,且造价十分昂贵[4]。一般放置太阳

太阳从不同角度照射到3个光敏管的光强不同,它 们产生的光电流强度不同。太阳光方向与正东方的 夹角p与光强(或光电流)的关系会发生变化。 依据8值调整太阳能电池板的角度,使得太阳 能电池板一直朝向太阳的方向。其优点在于调整精 确度较高,但实现电路过于复杂。
1.3太阳能电池板光强比较法

能电池板时,朝向是固定的,而太阳的位置是不同

  的,无法保证太阳光始终垂直于电池板,使转换效率
降低,造成所需的电池板面积增大,设备成本增加, 不利于推广和应用。本文设计了4个基本测试方 案,分别是定时法、坐标法、电池板光强比较法和光 敏电阻光强比较法,经比较筛选出较准确的方案,利 用光敏器件和智能式传感器系统的思想,设计并构 建了一个能自动根据太阳光方向来调整太阳能电池 板朝向的自动跟踪系统,有效地提高了太阳能的利
用率。

把两块完全相同的太阳能电池板按照一定的角 度连接成“人”字型,它们既用作光电转化的电池,也 起光敏器件的作用。太阳光垂直照射地面时,两块 电池板上得到的太阳光的能流密度完全相等,产生 的光电流大小相等,此时控制它们方位的电动机不 工作。人射太阳光与地面的夹角改变时,如果甲电 池板得到太阳光的能流密度大于乙得到的能流密



设计原理
定时法

度,则甲电池板产生的光电流强度就大于乙电池板

的光电流强度,利用这一信号驱动电动机转动,使得
1.1

电池板与太阳光的夹角同光垂直于地面时完全相 同。其优点为调节较为精确,电路也比较简单,但两 个电池板之间的夹角始终存在,永远无法达到真正 意义上的垂直。 1.4光敏电阻光强比较法 利用光敏电阻在光照时阻值发生变化的原理, 将两个完全相同的光敏电阻分别放置于一块电池板
东西方向边沿处的下方(光与电池板垂直时,~半可

根据太阳在天空中每分钟的运动角度,计算出 太阳能电池板每分钟应转动的角度,从而确定出电 动机的转速,使得电池板根据太阳的位置而相应变 动。这种方法称为定时法.其优点是电路简单,但由 于不同季节日出日落的时间不同,会降低该系统调 整的精确度。
1.2

坐标法

将3个光敏三极管放置在不同的朝向,一个竖 直朝向天空,一个朝向正东方,另一个朝向正西方,
收稿日期:2002一04—18 基金项目:陕西省教育厅科技计划重点资助项目(EE97322)

接收光,一半在下边)。如果太阳光垂直照射太阳能 电池板时,两个光敏电阻接收到的光照强度相同,所

作者简介:王雪文(1964一),女,陕西大荔人,西北大学副教授,从事电子材料与器件研究。

万方数据

西北大学学报(自然科学版)

第34卷

以它们的阻值完全相等,此时电动机不转动。当太
阳光方向与电池板垂直方向有夹角时,接收光强多

号,这样能屏蔽一些微小信号的扰动,使系统的工作
更稳定。 2.3控制单元

的光敏电阻阻值减小,驱动电动机转动,直至两个光 敏电阻上的光照强度相同。其优点在于控制较精 确,且电路也比较容易实现。

根据前一级送出的触发信号,控制电动机的工 作状态。由于继电器在实现逻辑过程中需要的吸合 电流较大,会造成整体电路的耗电增大;另外,继电 器的反应速度很慢,灵敏度不高,会造成设备整体灵 敏度及精确度下降。为了降低整个电路的功耗,提 高控制灵敏度,采用晶闸管对电动机进行控制。 3

2电路原理与电路实现
基于以上原理选择控制精度高和电路易于实现 的光敏电阻光强比较法为最终方案,其实现电路的 原理框图如图1所示。





对4种设计方案进行了对比筛选后认为:定时 法电路简单,但由于季节的影响,系统的控制精度较 差;坐标法控制精度较高,但控制电路复杂;光强比 较法使系统的太阳能利用率不能达到最佳;光敏电 阻比较法电路实现最简单,对太阳能的利用率最大。 对光敏电阻比较法进行了构建,经分析调试,把构建
数据处理

的电路放在各种环境下进行测试,结果表明环境亮 度不影响电路的准确控制,达到预期的性能指标,且 运行可靠。总之,本设计方案适宜于太阳能电池的 实际应用,易于推广,为提高太阳光的利用率提供了
重要的依据。

图1

电路原理框图

 

Fig.1

Circuit principle diagram

2.1信号采集部分

用光敏电阻实现信号采集的电路原理为桥式电 路,电路的输出信号只与照射在两个光敏电阻上光 强的相对值有关,不受外界环境的影响,增加了装置 的抗干扰能力。
2.2数据处理部分

参考文献:
[1]苏红兵,陈庭金,施兆顺.电化学沉积生长GaAs薄膜
的工艺研究[J].电子元件与材料,2003.22(4):28—29.

[2]林鸿生,段开敏,马雷.a—sic/c_si异质结太阳能电池 设计分析[J].半导体学报,2002,23(5):492—497. [3]杨术明,李富友,黄春辉.染料敏化稀土离子修饰二氧
化钛纳米晶电极的光电化学性质[J].中国科学(B 辑),2003,33(1):59—65. [4] 苏月琼.太阳能电池前程似锦[J].电子产品世界,
2001,(3):27—30.

采用非倒向放大接法,由运算放大器及其外围 电阻组成线性放大单元。零电位调整单元以抵消零 点漂移的直流信号。因调零后包含一定量的负脉冲 信号.用反相单元为下一级电路提供正电压信号。对 输入信号进行判断,当输出信号的强度大于一定值 时,给下~级一个高电平信号;反之,提供低电平信

(编辑亢小玉)

Design of automatic track control system in solar cell

WANG Xue—wen,WANG
ZHAO
Abstract:Aim
parison

Yang,YAN Jun—feng, Zhi—yong
The principle of the com—

Wu,ZHANG
rate

(Department of EIectron and Science,Northwest University,Xi’an 710069,China)

Improving the photoelectric transfer

of solar cell. Methods

of the photic intensities that the two photoresistors incept is adopted,and is combined、vith precise A
set

data processing.ResuIts

of autolnatic track control system,which Conclusion

can

keep that sunlight illuminate

Vertically solar cell by day,is designed and constructed.
porisono

The constructed system of the com—
are

the photic intensities of photoresistors reached the properity targets,which

highly precise and

has widespread apphcable potentialities. Key words:s01ar cell;design;construct;automatic track control system

万方数据

太阳能电池板自动跟踪控制系统的设计
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 王雪文, 王洋, 阎军锋, 赵武, 张志勇 西北大学,电子科学系,陕西,西安,710069 西北大学学报(自然科学版) JOURNAL OF NORTHWEST UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 2004,34(2) 12次

参考文献(4条) 1.苏红兵.陈庭金.施兆顺 电化学沉积生长GaAs薄膜的工艺研究[期刊论文]-电子元件与材料 2003(04) 2.林鸿生.段开敏.马雷 a-SiC/c-Si异质结太阳能电池设计分析[期刊论文]-半导体学报 2002(05) 3.杨术明.李富友.黄春辉 染料敏化稀土离子修饰二氧化钛纳米晶电极的光电化学性质[期刊论文]-中国科学B辑 2003(01) 4.苏月琼 太阳能电池前程似锦 2001(03)

相似文献(10条) 1.学位论文 孙孝金 太阳能电池阵列模拟器的研究与设计 2009
21世纪,人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,能源问题越来越突出,太阳能等可再生能源逐渐成为人类关注的焦点。时至今日,人 类对光伏系统的研究越来越深入广泛,但在光伏系统的研发过程中,太阳能电池由于受日照强度、环境温度影响较大,导致实验成本过高,研发周期变 长。太阳能电池阵列模拟器便能较好地解决这一问题。 本文首先对比了模拟式太阳能电池模拟器和数字式太阳能电池模拟器的优缺点,选取了数字式太阳能电池阵列模拟器作为研究对象,并对研究太阳 能电池阵列模拟器的实际意义作了阐述。随后描述了太阳能电池的输出特性,讨论了适合工程计算的太阳能电池阵列数学物理模型。 本文研究的太阳能电池阵列模拟器由功率电路和控制电路两部分组成。功率电路选取了半桥型DC/DC电路作为主电路拓扑,对其工作过程进行了分析 ,并对各部分电路进行了设计。然后设计了电压电流双闭环调节器,在此基础之上用PSIM仿真软件对所设计的太阳能电池阵列模拟器进行了仿真,包括 静态工作点的仿真以及动态响应速度的仿真,通过仿真验证了模拟器能够达到所要求指标。 控制电路板是整个模拟器的核心控制部分,通过控制运算提供输出电压的参考值,进而提供控制功率管开通关断的PWM信号。本文选取了 microchip公司的dsPIC30F2023作为主控制芯片,分析了该型号微处理芯片的性能特点,介绍了模拟信号采样电路、232通讯电路、人机交互界面电路等 外围电路的硬件设计,调节器采用了数字PID控制。 在MPLAB集成开发环境中进行了软件方案的设计,主要包括主程序、生成PWM程序、AD采样、故障处理、人机交互程序等,介绍了各个模块的程序流 程。 软硬件系统设计完成后,最终实现了太阳能电池阵列模拟器,可以为光伏系统的研究提供一个良好的实验平台。

2.期刊论文 张竹慧 太阳能电池组件的设计及选用 -中国新技术新产品2009,""(7)
本文对太阳能电池的工作原理、结构和参数及太阳能电池的分类作了说明.从太阳能电池组件的技术要求出发,探讨了太阳能电池组件的设计及选用.

3.学位论文 马学美 新型有机太阳能电池敏化剂的合成与性能研究 2008
能源是人类赖以生存的基础,能源的开发和利用是社会发展的源泉。随着能源和环境保护问题的日益突出,寻找和利用清洁的可再生能源是目前人 类面临的刻不容缓的任务之一。太阳能由于具有取之不尽、用之不竭、没有污染等特点而成为各国科学家开发和利用的新能源之一。染料敏化纳米结构 太阳能电池以其成本低、制作工艺简单、转换效率高而受到广泛关注。 如何提高有机染料敏化太阳能电池的光电转换效率是目前有机太阳能电池研究的关键科学问题之一。本论文拟从拓展光敏染料的光谱响应范围为出 发点,设计合成了四个系列十一个新型的纯有机染料敏化剂,并研究它们作为太阳能电池敏化剂的性能,各章的主要内容和主要结论简述如下: 第一章在简要介绍染料敏化纳米晶太阳能电池的结构及工作原理、纳米晶半导体电极、敏化剂和电解质有关知识的基础上,综述了近几年来的高效 有机太阳能电池敏化剂的研究进展,在此基础上提出了本论文的设计思想和研究内容。 第二章采用Vilsmeier反应和Knoevenagel缩合反应合成了三个新型的铜酞菁类染料敏化剂Ⅱ-1,Ⅱ-2和Ⅱ-3,循环伏安法测试的电化学性能结果显 示:三个染料的LUMO轨道能级都比二氧化钛导带位置高,可以作为二氧化钛的敏化剂,并成功地将三个酞菁染料Ⅱ-1~Ⅱ-3制作了太阳能电池器件,在 75 mW/cm2白光(氙灯)的照射下测试了其光伏性能,其中染料Ⅱ-3能量转换效率达到0.43%(Jsc=0.49mA/cm2,Voc=0.42V,ff=0.55)。 第三章通过Sonogashira,Suzuki和Knoevenagel等经典反应合成了三个新型的含苯并噻二唑菁染料衍生物Ⅲ-1~Ⅲ-3,三个染料经过循环伏安法测 定了其电化学性能,结果显示三个染料的LUMO轨道能级都高于二氧化钛导带能级,适合作为二氧化钛的敏化剂。最终用三个菁染料Ⅲ-1~Ⅲ-3制备了染 料敏化纳米晶太阳能电池器件,在75mW/cm2白光(氙灯)的照射下,Ⅲ-1的光电转换效率达到了7.62%(Jsc=22.10mA/cm2,Voc=0.54V,ff=0.48)。 第四章通过Suzuki,Sonogashira偶联反应和Knoevenagel缩合反应等合成了两个新型的含有噁二唑的染料敏化剂。两个染料经过循环伏安法测试了 电化学性能,结果显示两个染料的LUMO轨道能级都高于二氧化钛导带能级,适合作为二氧化钛的敏化剂,并将两个染料成功应用于染料敏化太阳能电池 ,在AM1.5标准太阳光源下测试了其光伏性能。结果显示染料Ⅳ-2有较高的光电转换效率1.58%(Jsc=4.07mA/cm2,Voc=0.56V,ff=0.68)。 第五章设计合成了三个新型的含有荧葸的染料敏化剂(Ⅴ-1~Ⅴ-3),其中荧蒽作为电子给体,噻吩或苯环为电子传输体,羧酸作为电子受体。三个 染料敏化剂经过循环伏安法测试了电化学性能,结果显示三个染料的LUMO轨道能级都高于二氧化钛导带能级,适合作为二氧化钛的敏化剂。我们也采用 Gaussian 03,B3LYP/6-31G计算法对三个染料进行了量子计算,计算结果从理论上证明了三个染料受光激发后,电子云由供体单元流向受体单元。将三 个染料成功应用于染料敏化太阳能电池,在AM 1.5标准太阳光源下测试了其太阳能电池性能。结果显示Ⅴ-1有较高的光电转换效率 4.4%(Jsc=14.71mA/cm2,Voc=0.53 V,ff=0.56)。

4.会议论文 李海峰.黄勇.万之坚.张厚兴.张立明.许颖.王文静 多晶硅薄膜太阳能电池硅基复合陶瓷衬底的设计与 制备
本文采用复合陶瓷设计的概念,设计多晶硅薄膜太阳能电池用Si,SiC,C的复合陶瓷衬底.在气氛保护烧结炉中烧成,得到的复合陶瓷衬底和Si具有较好 的热力学和晶体学匹配性,可以有效的避免在RTCVD工艺下高温沉积和冷却过程中出现的开裂现象,并能得到质量较好的多晶硅薄膜.同时,通过恰当设计 Si,SiC和C各组分间的比例,还可以制备具有良好导电性能的陶瓷衬底,这对陶瓷衬底多晶硅薄膜太阳能电池的制备也有重要的意义.

5.学位论文 韩珏 太阳能电池阵列模拟器的研究与设计 2006

在当今石化能源日益减少,生态环境遭受破坏的情况下,太阳能等可再生能源的探求与利用已成为热门话题。光伏系统以其良好的环境效应被越来 越广泛的应用,但在光伏系统的研发过程中,太阳能电池阵列由于实验受到日照强度、环境温度的影响,导致实验成本过高,研发周期变长。太阳能电 池阵列模拟器可以大大缩短光伏系统的研究周期,提高研究效率及研究结果的可信性。 本文首先叙述了研究太阳能电池阵列模拟器的意义,描述了太阳能电池的外部特性。接着介绍了模拟式的太阳能电池阵列模拟器及其缺点,并提出 了数字式的太阳能电池阵列模拟器。 随后,本文研究了硅太阳能电池的物理数学模型,在此基础上选择了适合太阳能电池阵列模拟器的数学模型。然后根据数学模型,兼顾模拟器的工 作性能,研究了如何确定模拟器工作点的各种算法。 根据太阳能电池阵列模拟器对硬件电路的要求,本文选择了正激变换器作为主电路拓扑,并对其工作原理进行了详细的分析,同时介绍了电路的设 计。本文选择infineon公司的XC164CS单片机作为控制器,这是因为太阳能电池阵列模拟器需要实时检测电路,通过运算处理数据,最后得到控制量,而 XC164CS最高工作频率可达40MHz,能够满足模拟器的控制需求。 最后,本文给出了实验结果,证明所设计的太阳能电池阵列模拟器具有良好的性能。它的静态工作点均与所模拟的太阳能电池阵列Ⅰ-Ⅴ输出特性曲 线上的各点吻合;且能动态的模拟负载变化时的工作情况。

6.学位论文 徐晓琳 应用于太阳能电池充电的升压电路芯片设计 2008
为缓解全球气候变化问题,人类开始利用无污染、丰富的太阳能能源。而用太阳能电池直接对设备供电是不现实的,因为阳光强度总在变化,对最 大可利用电流有直接影响。各领先的集成电路设计厂商对于如何实现低电源电压的升压的技术研究正在如火如茶的进行着,并且越来越多的半导体厂商 加入到了该技术的研究行列中。单片太阳能电池的开路电压在0.45V到0.6V之间,一般情况下电压为0.5V。所以本论文设计了一种应用于太阳能电池充电 的升压电路,输入电压可低至0.5V。 本文首先介绍了升压型DC/DC转换器拓扑结构和基本工作原理,随后主要介绍了论文中升压DC/DC转换器的调制方式PSM方式(跨周期调制方式,Pulse Skipping Modulation,缩写为PSM),并建立了这种调制方式下升压DC/DC转换器在CCM和DCM模式下的状态空间平均模型。在电路设计中,对电路的总体 结构和各个子模块进行设计。文章重点分析了启动电路工作原理,并对其进行仿真验证。随后介绍基准源、偏置电路、振荡器、电压迟滞比较器、D触发 器等各个子模块的基本工作原理。它采用CSMC0.6μm CMOS工艺,输入电压范围为0.5V~3V,输出电压为5V;采用跨周期调制方式PSM;工作温度范围为40℃~80℃。 在完成电路原理分析与电路设计的基础之上,应用Cadence下的Spectre软件对各个子电路模块和整体电路进行仿真验证,仿真结果均达到预定指标 。这为今后设计性能更优越的超低输入电压的升压电路打下了基础。

7.期刊论文 潘华锦.张庆海.张丽.吕小勇 太阳能电池模拟装置设计 -实验技术与管理2010,27(5)
在对太阳能电池的输出特性进行研究的基础上,利用单片机和直流电压变换电路,设计了一种模拟太阳能电池输出的装置.该模拟装置能够按照给定的 太阳能电池工作特性曲线,进行模拟输出,从而解决了直接用太阳能电池进行后续应用研究时,外界条件变化对太阳能电池输出的影响.同时该模拟装置能 够模拟不同的特性曲线,节省了购买各种太阳能电池的成本.

8.期刊论文 石磊.陈立东.马淑英.夏金强.刘巧艳.王秀旦.SHI Lei.CHEN Li-dong.MA Shu-ying.XIA Jin-qiang. LIU Qiao-yan.WANG Xiu-dan 太阳能电池组件层压机加热系统的设计与试验 -河北科技师范学院学报2009,23(4)
在研究太阳能电池组件层压机加热系统性能要求的基础上,设计了一种能够独立控制加热温度,利用热油反向流动自动补偿温度差的双向控温太阳电 池组件层压机加热系统,有效地改善现有电加热系统、油加热系统和工作台之间的传热效果,提高工作台表面温度均匀性.

9.学位论文 刘博 Gratzel型太阳能电池敏化染料的合成与器件性能研究 2008
进入21世纪,能源问题已经成为人类发展所面临的最重要的问题之一。目前世界的能源消耗主要来源于煤、石油、天然气等化石能,这些能源的不 可再生性以及使用这些能源所带来的环境污染问题,使得人类对可再生能源包括生物能、风能、水能、核能以及太阳能的研究与开发利用日益重视,这 也是解决世界范围内的能源危机和环境问题的几个重要途径。各种能源中,太阳能具有不可比拟的优点:与化石燃料相比,太阳能相对来说取之不尽、 用之不竭;与核能相比,太阳能更为安全,其应用不会对环境构成任何污染;与水能、风能相比,太阳能利用的成本较低,而且不受地理条件的限制。 而利用太阳能的主要途径就是将太阳能转化为电能。 染料敏化太阳能电池作为太阳能电池家族的新成员具有光电转换效率较高、成本低、制作工艺简单等优势。敏化染料作为染料敏化太阳能电池中的 关键组成,引起了世界范围内很多研究小组的关注。 本论文设计合成了三个系列包括钌染料和不含重金属配位的纯有机染料,并研究它们作为太阳能电池敏化剂的性能。 第1章 在简要介绍染料敏化纳米晶太阳能电池的结构及工作原理、纳米晶半导体电极、敏化剂和电解质有关知识的基础上,综述了近几年来的高效 有机太阳能电池敏化剂的研究进展,在此基础上提出了本论文的设计思想和研究内容。 第2章 首次将萘酰亚胺和苝酰亚胺引入钌体系,分别设计并合成了两种新型高摩尔消光系数的钌敏化染料RuPBS和RuPPS。对比研究了两种染料及其 配体的光学性质,发现含有苝酰亚胺单元的RuPPS具有较宽的吸收光谱和较高的摩尔消光系数,在可见光区具有很好的光捕获能力,在较宽的波长范围内 光捕获效率能达到80%以上,在最大吸收峰附近,几乎可以捕获所有的太阳光子。但是由于引入的萘酰亚胺和苝酰亚胺单元中的亚酰胺结构具有很强的 吸电子能力,影响了分子内激发态电子流的流向,使激发态电子都聚集在亚酰胺结构周围,不能流向羧基注入TiO2导带。同时由于敏化染料在TiO2上吸 附量的影响,最终敏化染料RuPPS得到1.35 mAcm-2的短路电流、0.42V的开路电压、0.62的填充因子和1.75%的转换效率。 第3章 分别以咔唑、三苯胺、二甲基苯胺和吲哚啉单元作为染料的供电子基团(donor),以氰基乙酸作为染料的吸电子基团(acceptor),以异弗尔酮 单元作为桥链,设计并合成了一个系列四种新型D-π-A体系敏化染料D-1、D-2、D-3和D-4。对比研究其光谱性质发现,含有吲哚啉单元的D-4最有利于吸 收更多的太阳光。同时D-4具有最负的LUMO轨道能级,这就意味着D-4的激发态电子注入到TiO2导带的几率最大,电子注入效率最高。因此,基于这两方 面考虑,D-4更加适合作为高效率的敏化染料,尤其适合用于需要比较薄的TiO2膜的准固态和全固态染料敏化太阳能电池。另外,还进一步采用Gaussian 03(B3LYP/6-31G*)对该系列四个敏化染料进行了理论计算。 第4章 以D—4为敏化剂,逐一优化了染料敏化太阳能电池器件的几个重要组成部分,包括TiO2胶体的制备、染料吸附时间、共吸附物质(DCA)的添加 与否、电解质组成和TiO2电极的厚度。通过性能测试,确定了染料D—4敏化的太阳能电池的最优化条件。在最优化条件下,D—4敏化的太阳能电池达到 了18.63mAcm-2的光电流密度、634mV的开路电压、0.63的填充因子,光电转换效率为7.41%,超过了相同条件下N719的性能(光电流密度为15.60 mAcm-2、开路电压为698mV、填充因子为0.62,光电转换效率为7.03%)。并且在仅有5.0μm的单层纳米TiO2电极上,取得了目前最高的18.63mAcm2的光电流密度。另外,将D—4作为敏化剂,以Spiro—OMeTAD作为空穴传输材料,组装了全固态染料敏化太阳能电池,其光电流密度为3.4mAcm-2,开 路电压为760mV,填充因子为0.71,总的光电转换效率为1.92%,而相同条件下,N3的光电转换效率为2.55%。因此,D—4是一种非常有发展前途的敏化 染料。 第5章 创新性地以含有羧基的三氰基五元环为吸电子基团(acceptor),以三苯胺、二甲基苯胺和吲哚啉单元为供电子基团(donor)设计并合成了一个 系列三种不同的D—π—A体系新型近红外敏化染料5C-1、5C-2和5C-3。研究发现该系列敏化染料在近红外区域都有较强的吸收,5C-2在714nm处的摩尔消 光系数甚至达到了5.68×104 M—1cm-1。当染料吸附到半导体材料上时,它们的吸收峰都有所扩展,吸收强度有所增加,这非常有利于染料捕获该区 域的太阳光。以5C-3为例,其吸收边带由954nm红移到了1025nm,在680-724nm区域内甚至形成了平头峰。通过循环伏安法,测定并计算了该系列敏化染 料的LUMO能级,发现其LUMO能级均大于—0.1V,与TiO2导带(—0.5V)不匹配,因此采用了导带电位更正的SnO2作为阳极半导体材料来接受敏化染料的激 发态电子。改用SnO2后,光电流密度由使用TiO2作为阳极半导体材料的0.143mAcm-2增加到1.092mAcm-2,大幅提高了近7倍,这说明更换导带匹配的 阳极半导体材料可以有效地提高电池的光电流密度。优化阳极半导体材料和选择具有更正氧化还原能级的电解质的工作仍在继续,期望该系列染料敏化 的DSSCs的性能会得到进一步的提升,以发展具有优良性能的近红外敏化剂。 第6章 归纳了其它一些敏化染料以及中间体的合成。合成了两种双donor敏化染料DD-1和DD-2,由于其溶解性和稳定性的问题,最终未能应用到染料 敏化太阳能电池中。为了研究取代基对光谱和电池性能的影响,合成了与第3章D—4染料同系列不同取代基的D—5和D—6两种染料。为了增强acceptor端 的吸电子能力,设计并尝试合成一种D—π—A体系的新型染料。为了增强D—π—A分子电荷分离能力,设计并尝试合成一系列新型D—π—A体系染料分 子。

10.会议论文 施小忠.汪乐 太阳能电池栅线的设计 1998
该文分析了主线上的电压降对电池栅线设计的影响。讨论了电池的功率损耗与电池栅线尺寸及厚度的关系,探讨了如何在原始设计的基础上设计出 理想尺寸的太阳电池栅线。

引证文献(12条) 1.舒志兵.汤世松 基于欧姆龙PLC的太阳能聚光伺服跟踪系统的设计[期刊论文]-自动化博览 2009(12) 2.罗维平 基于PLC的太阳能电池板自动跟踪系统的研究[期刊论文]-电子技术应用 2009(9) 3.吴小雨.王开宝 光伏发电跟踪控制系统设计[期刊论文]-机械工程师 2009(1) 4.戴训江.晁勤 太阳能单轴跟踪系统的PLC设计[期刊论文]-可再生能源 2008(3) 5.戴训江.晁勤 基于PLC的太阳能跟踪控制系统的设计[期刊论文]-能源工程 2007(6) 6.戴士杰.栗少云.周国香.岳宏 移动机器人能源自治研究与进展[期刊论文]-河北工业大学学报 2007(1) 7.杨金付.王建平 全自动跟踪太阳光伏发电设备控制器的设计[期刊论文]-国外电子元器件 2007(4) 8.杜微.王平凯.白羽 模糊控制太阳能自动跟踪随动系统[期刊论文]-机械工程师 2006(5) 9.张宝星 太阳能利用的跟踪与聚集系统研究[学位论文]硕士 2006 10.张海良 光伏电站远程监控系统的设计和研究[学位论文]硕士 2006 11.孙茵茵.鲍剑斌.王凡 太阳自动跟踪器的研究[期刊论文]-机械设计与制造 2005(7) 12.肖玉华.熊和金 基于ATmega8的双轴太阳跟踪器设计[期刊论文]-电子设计工程 2010(3)

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太阳能自动跟踪系统的设计 1 引言开发新能源和可...据测试,在太阳能电池板阵列中,相同条件下采用自动...图 1 太阳能的收集装置现场 从控制手段上系统可分...
太阳能电池板双轴自动跟踪伺服控制系统的设计
太阳能电池板双轴自动跟踪伺服控制系统的设计_电力/水利_工程科技_专业资料。题目:光伏发电太阳能电池板双轴伺服控制系统研究一、题目说明 1、双轴跟踪的基本原理 双轴...
太阳能发电自动跟踪系统的设计开题报告
通过调整遮 光板的位置使遮光板对准太阳,并且使得其中的硅光电池处于阴影区;当...以提高跟踪效率为 原则,设计出一个合理的的太阳能跟踪控制系统的总体设计方案。...
太阳能电池板自动对光跟踪系统毕业设计开题报告
太阳能电池板自动对光跟踪系统毕业设计开题报告_工学_高等教育_教育专区。自动对光跟踪,单片机 华北理工大学 本科毕业论文开题报告 题目: 太阳能电池板自动跟踪对光...
基于光伏发电的自动跟踪系统的设计
研究精确的太阳跟踪装置,可使光伏电池板接收到更多的太阳辐射能 量,增加发电量。 本课题主要论述了单轴太阳能自动跟踪系统的设计方法。对自动跟踪控制系统的组成 ...
太阳能发电自动跟踪系统技术 - 副本
太阳能发电自动跟踪系统技术 - 副本_农学_农林牧渔_专业资料。南京航空航天大学...因 此必须设计一种随着太阳运动的跟踪控制系统, 使得太阳能电池板接收到的光照 ...
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