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研究太阳辐照度及水下单晶和多晶太阳能电池的性能分析
摘要： 借助现代技术的水下光伏（PV）系统，可为海洋电子设备、海军部队及众多远程操控水下电力系统长期缺电问题提供潜在解决方案。目前这类系统多依赖传统电池供电，存在体积笨重、成本高昂且需定期维护更换的缺陷。通过光伏电池利用水下太阳能不仅简单可靠，还具有显著优势——水体本身能提供冷却、清洁功能，并规避陆地环境限制带来的挑战。本研究通过实验探究了水中太阳辐射及其随水质条件变化的情况，重点分析了单晶硅与多晶硅太阳能电池在不同水深（最深20厘米）及多种水质条件（含盐度、细菌、藻类等杂质）下的性能表现。实验数据显示：在海水条件下，单晶与多晶太阳能电池最大功率输出分别下降65.85%和62.55%；去离子水环境下相同深度降幅为63.06%和60.72%。这些结果表明水下蕴含着可观的太阳能开发潜力，相关实验研究为后续高效利用水下光伏电池奠定了基础。
关键词： 单晶硅太阳能电池、水下太阳辐射、光伏技术、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、水盐度、多晶硅太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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金字塔纹理均匀性及工艺优化对单晶硅太阳能电池的影响
摘要： 为提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率，通过模拟分析了金字塔织构均匀性对单晶硅电池缺陷的影响，并采用均匀性系数对金字塔织构的均匀性进行定量表征。通过拟合优化均匀性系数，实现了织构工艺参数的优化。实验中采用1.2%氢氧化钠（NaOH）溶液对四组单晶硅片分别处理不同时间，获得四组织构化单晶硅片并测得其均匀性系数。通过拟合均匀性系数，得到了对应最大均匀性系数的织构工艺参数。实验结果表明：优化后的单晶硅电池获得了具有最大均匀性系数的金字塔织构，同时单晶硅电池反射率达到最小值，光电转换效率达到最大值。该均匀性系数不仅能有效量化金字塔织构的均匀性，还可有效优化织构工艺参数以提高单晶硅电池的光电转换效率。
关键词： 金字塔纹理均匀性、制绒工艺优化、均匀性系数、光电转换效率、单晶硅太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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不同水环境中非晶硅与单晶硅太阳能电池的水下特性表征与监测
摘要： 大多数太阳能光伏（PV）电池仅限于太空、旱地和屋顶应用，这为探索光伏电池在水下环境中的性能提供了广阔空间。此类水下太阳能具有巨大潜力，可应用于传感器、水下航行器、自主供电系统等诸多商业和国防领域。当前太阳能光伏系统的另一主要制约因素是光伏电池的冷却与清洁问题，而将其置于水下即可解决该难题。尽管水下太阳光谱本身会发生变化且随水深增加而变窄，但可能的解决方案之一是选用适合的水下最大功率转换光伏电池类型。本研究设计并搭建了水下环境实验装置，进一步采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）封装光伏电池，通过多种表征手段检测非晶硅与单晶硅电池在不同水质中的表现。该研究有助于深入理解水深、光伏电池类型、盐度、总溶解盐及其他杂质等影响水下光伏电池性能的关键因素，从而更好地监测其水下工作特性。
关键词： 水盐度，单晶硅太阳能电池，水下太阳能发电，聚二甲基硅氧烷（PDMS），光伏（PV）技术，非晶硅太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有非均匀水平温度分布的单晶硅太阳能电池光伏输出参数
摘要： 光伏器件应用中常出现温度不均匀现象。本研究探究了非均匀水平温度分布对单晶硅太阳能电池光伏输出参数（包括短路电流、开路电压、输出功率等）的影响。通过激光束照射电池表面中心来形成非均匀温度分布。结果表明：在相同光照条件下，初始温度较高的电池区域比低温区域吸收更多热能，最终达到更高温度。同时，光伏参数随电池中心与边缘温差变化而改变——最大输出功率随温差呈指数下降，外接1Ω负载电阻时的输出功率几乎与温差成反比。实验数据显示：当电池中心与边缘温差从0K增至60K时，开路电压、最大输出功率、输出电流及1Ω负载下的输出功率分别下降4.8%、4.8%、5.1%和9.8%。温度分布不均匀会导致光伏效率降低。
关键词： 非均匀温度分布、光伏输出参数、输出功率、开路电压、单晶硅太阳能电池、短路电流
更新于2025-09-11 14:15:04