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用于光谱分光应用的三结太阳能电池中间布拉格反射器设计
摘要： 我们研究了分布式布拉格反射器（DBR）在三结太阳能电池（TJSC）中用于光谱分光光伏的应用?？⒘司哂兄屑銬BR的晶格匹配（LM）GaInP/GaInAs/Ge TJSC的光学模型，与实测反射率高度吻合。通过调整DBR的层数、成分和厚度以拓宽反射带，我们证明DBR能为LM TJSC向硅电池的光谱分光提供合适的900-1050 nm反射率，从而实现更高效的四结接收器。为提高实用性和成本效益，我们提出变质（MM）TJSC中的缓冲层可额外作为光谱分光应用的DBR。我们提出了几种DBR设计方案，以实现从MM TJSC到硅电池的合适光谱分光反射带，同样获得更高效的四结接收器。最后，我们证明与离散介质滤光片相比，这种中间DBR光谱分光方法的优势在于大幅降低入射角依赖性。
关键词： 三结太阳能电池、光谱分光、缓冲层、分布式布拉格反射器
更新于2025-10-22 19:40:53
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[2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 美国夏威夷州威科洛亚村（2018年6月10日-15日）] 2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 用于光谱分裂应用的GaInP/GaInAs/Ge三结太阳能电池中布拉格反射器的设计
摘要： 研究了中间分布式布拉格反射器（DBR）的应用。针对商用晶格匹配（LM）和应变补偿（MM）GaInP/GaInAs/Ge三结太阳能电池（TJSC），建立了与实测反射率高度吻合的光学模型。将合适的DBR结构集成到TJSC中，有望为从LM和MM TJSC到硅电池的光谱分光提供所需的红外反射。研究表明，相较于离散介质滤光片，采用中间DBR实现光谱分光的方法具有显著降低入射角依赖性的优势。
关键词： 光谱分裂、缓冲层、分布式布拉格反射器、三结太阳能电池
更新于2025-10-22 19:40:53
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直立式变形Ga<sub>0.37</sub>In<sub>0.63</sub>P/Ga<sub>0.83</sub>In<sub>0.17</sub>As/Ge三结太阳电池的温度加速寿命试验与失效分析
摘要： 对直立式变质Ga0.37In0.63P/Ga0.83In0.17As/Ge三结太阳能电池进行了温度加速寿命测试。通过将电池置于远高于聚光器标称工作温度（90°C）的125°C、145°C和165°C高温环境实现加速老化，同时通过在黑暗环境中注入电流模拟标称光电流（500倍）。失效分布符合阿伦尼乌斯-威布尔模型，得出激活能为1.39电子伏特。据此确定该类电池在美国亚利桑那州图森市等地区具有72年质保期。加速寿命测试后开展了全面表征分析以确定失效根源：发现单纯高温浸泡就足以通过增加漏电流、串联电阻和复合电流导致电池性能退化；当施加正向偏压时，除串联电阻增大外还伴随短路电流降低。失效分析表明：a)多种金属化副产物在前部金属栅格多个区域聚集并毒化银层，导致金属方块电阻值减半；b)金属/盖层界面严重劣化且盖层晶体质量下降，造成前接触比电阻大幅升高；c)短路电流降低主要源于GaInP顶电池性能退化。
关键词： 聚光光伏，直立形变质太阳能电池，三结太阳能电池，太阳能电池可靠性，失效分析
更新于2025-09-16 10:30:52
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被动冷却条件下高聚光多结太阳能电池的性能、极限与热应力分析
摘要： 将太阳辐射集中到三结太阳能电池表面会导致电池温度过高和系统故障。最近，针对这类系统提出了几种冷却方法。然而，文献中尚未发现关于维持这些系统在不同气象和运行条件下稳定运行所需关键传热系数的定量评估。因此，本研究为最新的三结AZUR SPACE太阳能电池建立了一个全面的三维耦合热力-结构模型。该模型用于研究高倍聚光光伏系统在不同太阳聚光比（CR）、环境温度、直接太阳辐照度、风速、背面传热系数和铜II基底面积比下的性能表现。此外，通过改变背面铜层面积对典型太阳能电池组件进行改进，提出了一种新型电池结构。结果表明：在相同背面传热系数条件下，环境温度、聚光比和直接太阳辐照度的升高会显著增加预测的电池温度；而在相同背面传热系数和聚光比条件下，增大铜II基底面积比能显著降低平均电池温度。当背面传热系数达到最高值时，随着铜II基底面积的增加，电池温度会降至某一极限值后保持恒定。在聚光比为50、500、1000和1500倍太阳辐射时，最高背面传热系数的临界值分别约为200、600、1000和1600 W/m2·K。此外，在1600 W/m2·K的最高背面传热系数下，聚光比为50、500、1000和1500倍太阳辐射时，临界面积比分别约为2、3、4和6。
关键词： 被动冷却、聚光光伏、热应力、三结太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于改进飞蛾搜索算法的三结光伏电池板最优参数识别
摘要： 该论文提出了一种改进的飞蛾搜索算法（EMSA），用于识别不同工况下三结（TJS）光伏面板的最佳参数。在飞蛾搜索算法（MSA）中引入干扰算子（DO）以提升其性能，该算子通过增强算法多样性来避免陷入局部最优。本研究采用的适应度函数为三结光伏面板实验电流与计算电流之间的积分时间绝对误差（ITAE）。通过Simulink仿真模拟该面板在不同太阳辐射条件下的表现，并进一步研究阴影效应对其性能的影响。同时，将EMSA与其他元启发式优化方法及Hammerstein-Wiener辨识技术进行对比分析。结果表明：EMSA在第一模式和第二模式下的运行效率分别达到99.66%和99.89%，证实了该算法在不同工况下提取三结?？樽罴巡问钡挠旁叫杂肟煽啃浴?
关键词： 飞蛾搜索算法、破坏算子、三结太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52
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射流冲击冷却下高倍聚光三结太阳能电池的数值分析
摘要： 三结III-V族（TJ）太阳能电池因其高转换效率和对高光照强度的良好响应，常被用于高倍聚光光伏（HCPV）系统。然而随着温度升高——特别是在太阳能辐照浓度比极高导致电池温度达到极高水平时——电池效率会显著下降。因此，在高倍聚光条件下，通过冷却实现散热对聚光光伏电池至关重要。此外，电池内部可能存在显著温差，识别可能引发电池体失效与形变的热应力显得尤为关键。本研究探究了冲击射流冷却技术维持三结太阳能电池在推荐工况温度下的能力，并进行了热应力分析。结果表明：采用射流冲击冷却技术能同时提升热能管理效能与发电效率，且随着冷却入口质量流量的增加，热应力显著降低。
关键词： 三结太阳能电池，高倍聚光光伏，高浓度，热应力
更新于2025-09-12 10:27:22