光伏电池理论模型仿真优化及多结单色光电池的制备研究

发布时间：2022-12-18 03:11

　　光伏电池是指根据光生伏特自然现象,将光能直接转换为电能的一种半导体器件。人们在对光伏电池输出特性研究时,往往希望通过深入了解其变化规律来对光伏电池的输出特性进行精准预测,这就引入了建立光伏电池最优物理模型的问题,即希望利用数学工具对光伏电池物理模型进行精确数字化构建。一个最为优化的光伏电池物理模型的衡量标准,应该是一方面能够精准的表示光伏电池输出特性的变化规律,另一方面又能够利用数学工具对这个数学模型快速求解来得到最佳收敛值。由于大部分前人研究得到的光伏电池物理模型都是基于半经验的数学解析模型,存在模型精确性和计算效率之间的平衡,因此有必要对光伏电池最佳物理模型构建过程进行深入研究,并利用所构建的最优模型对光伏电池的输出特性进行预测。基于这个原则,本论文在前人所提出的光伏电池的二极管显式和隐式数学模型的基础上,对光伏电池最佳参数提取算法和最优模型构建过程进行了深入研究。提出了基于解析和数值法相融合的重复迭代提取最优参数的求解策略,并利用几种流行的最优参数提取算法结合所提出来的求解策略,对不同样本数的单结晶硅电池进行最优模型重构。通过对不同的最优参数提取算法过程中迭代精度和迭代速度的比较... 

【文章页数】：171 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 本论文研究内容的国内外进展
    1.3 本论文主要工作和创新点
2 单结光伏电池建模仿真和测试
    2.1 光伏电池理论基础
    2.2 光伏电池物理模型
    2.3 利用最优化算法迭代提取光伏电池模型最优参数
    2.4 本章小结
3 多结化合物光伏电池/模组/系统仿真和测试
    3.1 多结化合物光伏电池的建模和仿真
    3.2 聚光模组仿真和测试
    3.3 聚光发电系统仿真和测试
    3.4 本章小结
4 横向串联多结单色光电池的制备和测试
    4.1 单色光电池特点
    4.2 横向串联单色光电池设计优化
    4.3 横向串联多结单色光电池的制备和工艺流程
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
5 纵向串联多结单色光电池的制备和测试
    5.1 纵向串联多结单色光电池关键技术
    5.2 纵向串联多结单色光电池
    5.3 大面积纵向串联多结电池和大功率光电池模块
    5.4 本章小结
6 总结
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的相关论文
附录2 攻读博士学位期间发表的相关专利和成果
附录3 主要符号缩写对照表
附录4 Silicon单晶硅电池和R.T.C.France多晶硅电池原始数据
附录5 多结化合物光伏电池原始数据


【参考文献】：
期刊论文
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[2]Ⅲ-Ⅴ化合物半导体太阳电池的最新研究进展[J]. 刘如彬,王帅,张宝,孙强,孙彦铮.  电源技术. 2009(07)
[3]Ⅲ-Ⅴ族材料制备多结太阳电池的研究进展[J]. 晏磊,于丽娟.  微纳电子技术. 2010(06)
[4]BCB在光电芯片制造中的工艺研究[J]. 钟行,王任凡,李林,阳红涛.  半导体技术. 2012(03)
[5]解析法-Nelder Mead单纯形算法确定太阳电池参数[J]. 高献坤,姚传安,高向川,余泳昌.  农业工程学报. 2014(06)
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本文编号：3721214