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不同结构未封装CdS/CdTe太阳能电池的稳定性研究
摘要: 本研究依据国际电工委员会IEC 61215-2016标准,考察了不同结构未封装CdTe太阳能电池的稳定性。针对FTO/CdS/CdTe/Au、FTO/CdS/CdTe/背接触层/Au及FTO/MZO/CdS/CdTe/背接触层/Au三种结构的CdS/CdTe太阳能电池,分别进行了-40°C至+85°C的热循环测试与24小时温度循环测试。通过光/暗态I-V特性曲线及C-V特性曲线,分析了热老化实验前后电池性能的变化。结果表明:不同结构电池在热老化前后的性能衰减存在显著差异。其中无背接触层(BC)的器件性能退化最为严重,经热循环后效率下降25.12%,且在正向偏压超过开路电压时出现明显的电流滚降现象;而具有背接触层的对比电池效率仅降低约16.80%,且滚降现象不明显。此外,采用FTO/MZO优化前接触层的器件展现出显著提升的热稳定性。值得注意的是,与开路电压(Voc)和填充因子相比,载流子浓度相关的短路电流密度变化相对较小。所有结果表明:高效的背接触层与优化的前电极是实现CdS/CdTe太阳能电池高稳定性的必备结构要素。
关键词: 前电极、热循环、背接触、CdS/CdTe太阳能电池、稳定性
更新于2025-09-19 17:13:59
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光伏组件可靠性 || 加速应力测试的开发
摘要: 本章讨论了针对光伏组件加速应力测试(AST)的发展,旨在识别和缓解现场故障模式。文中概述了多种AST方法,包括热循环、湿热、湿冻、紫外线照射、静态机械载荷、循环(动态)机械载荷、反向偏置热斑测试、旁路二极管热测试以及冰雹测试,并详细说明了这些测试的参数及其针对的故障模式。强调了AST在提升组件可靠性和使用寿命方面的重要性,同时指出了在不改变失效机理的前提下加速某些过程的挑战。
关键词: 反向偏置热点测试、紫外线照射、湿热试验、静态机械载荷、冰雹测试、热循环、光伏组件可靠性、加速应力测试、湿度冻结、旁路二极管热测试、循环(动态)机械载荷
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 在高电子迁移率晶体管中实现等离子体太赫兹波产生的非对称边界条件
摘要: 作为风力发电机组系统中的关键部件,功率电子变流器及其功率半导体器件承受着与环境相关的复杂电负荷,已被证实具有较高的故障率。因此,准确估算风电变流器的使用寿命对提高可靠性及降低风电技术成本至关重要。遗憾的是,现有功率电子变流器的寿命评估方法尚不适用于风电应用场景,因其未充分明确和包含综合运行工况特征。本文提出了一种相对先进的评估方法,该方法基于器件载荷与强度分析,并考虑了变流器中热行为的不同时间常数。通过建立的功率器件载荷与寿命评估方法,可获得风电变流器中与寿命相关性能的更详细信息。文中还包含部分实验结果,用于验证不同运行工况下功率器件的热行为特性。
关键词: 功率半导体器件、寿命预测、热循环、风力发电、绝缘栅双极型晶体管、任务剖面
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE IECON 2019 - 第45届IEEE工业电子学会年会 - 葡萄牙里斯本 (2019.10.14-2019.10.17)] IECON 2019 - 第45届IEEE工业电子学会年会 - 建筑一体化光伏电气装置的技经分析
摘要: 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率??樵谥诙嗟缌ψ挥τ弥械玫焦惴河τ茫淇煽啃员甘芄刈?。标准IGBT??槊嫦蛲ㄓ贸【吧杓?,而针对定制化应用的设计较少。通过多目标优化技术可改进传统IGBT设计。本文提出一种创新设计方法,重点考虑功率循环短时作用导致的芯片焊接失效与热循环引发的基板焊料疲劳——这两者是IGBT的主要失效机制。通过解析法计算热阻,并采用经实验验证的高精度有限元模型获取塑性功设计参数?;诖砟P凸菇ㄗ钚』苄怨霸际哪勘晏逑?,运用非支配排序遗传算法II搜索帕累托最优解及最佳设计方案。该组合方案形成了一种有效方法,可在考虑现场历史环境与运行条件的基础上优化功率电子模块的物理结构。
关键词: 上电循环(PC)、老化、疲劳、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、热循环(TC)、多目标、优化方法、可靠性、有限元(FE)方法
更新于2025-09-19 17:13:59
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阳光与限电并存:高比例太阳能光伏并网下的美国电网运行
摘要: 随着太阳能光伏(PV)和储能成本快速下降,光伏发电占比接近或超过美国全年总发电量50%的未来图景已变得可以想象。但目前尚未充分评估这种国家级电力系统的运行优势。本文详细分析了未来美国电力系统在高比例(>50%)光伏发电配储能情况下的运行影响。研究表明,在考虑关键发电机组运行约束的前提下,系统能够满足全时段负荷及运行备用需求。储能在日落时段对维持供需平衡发挥着关键作用。在最高光伏渗透率情景下,光伏发电占比>90%的时段较为常见,这要求系统在以传统同步发电机组为主和以逆变器为基础的发电为主之间快速切换。我们观察到近400吉瓦(超过40%)的经济性弃电时段,以及频繁出现(高达36%)的极低电价时段。
关键词: 光伏发电、储能、净负荷、可再生能源、能源价格、太阳能、热循环、弃电、生产成本建模、爬坡
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 硅异质结太阳能电池中实现隐含开路电压V<sub>oc</sub>=755 mV的a-Si:H/c-Si界面氢化处理
摘要: 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率??樵谥诙嗟缌ψ挥τ弥械玫焦惴河τ茫淇煽啃员甘芄刈?。标准IGBT模块面向通用场景设计,而针对定制化应用的设计较少。通过多目标优化技术可改进传统IGBT设计。本文提出一种新方法,重点考虑功率循环短时作用导致的芯片焊接失效与热循环引发的基板焊料疲劳——这两类IGBT主要失效机制。通过解析法计算热阻,并采用经实验验证的高精度有限元模型获取塑性功设计参数?;诖砟P凸菇ㄋ苄怨ψ钚』勘旰霸际跫?,运用非支配排序遗传算法II搜索帕累托最优解及最佳设计方案。该组合方案形成了一种有效方法,能在考虑现场历史环境与运行条件的基础上优化功率电子??榈奈锢斫峁埂?
关键词: 疲劳、功率循环(PC)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、热循环(TC)、可靠性、优化方法、有限元(FE)方法、老化、多目标
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光铣削微槽可提高丙烯酸树脂与氧化锆陶瓷的粘结强度
摘要: 现代牙科对美学要求的提升,使得无金属"氧化锆基义齿"日益受到关注。义齿使用寿命主要取决于氧化锆与丙烯酸树脂的粘接强度。本研究通过采用两种不同微槽尺寸的氧化锆陶瓷材料,探究了丙烯酸树脂对其剪切粘接强度(SBS)的影响。实验组(MS)采用激光制备微槽作为新型微机械网状固位处理方式,对照组(CON)使用喷砂处理。所有样本在丙烯酸树脂聚合前均进行预处理,固化后测试SBS值。采用多因素方差分析(α=0.05)处理数据,扫描电镜观察SBS测试后的界面破坏模式。热循环后MS组显示出显著高于CON组的粘接强度(p<0.05),但不同微槽尺寸对SBS无统计学差异(p>0.05)。此外,MS组(热循环前34.8±3.6至35.7±4.0MPa;热循环后26.9±3.1至32.6±3.3MPa)比CON组(热循环前17.3±4.7至17.9±5.8MPa;热循环后1.0±0.3至1.7±1.1MPa)具有更高的SBS和粘接耐久性,证实激光铣削微槽的微机械固位能有效增强丙烯酸树脂与氧化锆的粘接强度和耐久性。多晶氧化锆基陶瓷作为改善可摘义齿修复的新材料,其通过激光铣削可显著提升与丙烯酸树脂的粘接强度。
关键词: 热循环、氧化锆、丙烯酸树脂、粘结强度、激光
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年第46届IEEE光伏专家会议(PVSC) - 峰值温度与升降温速率对光伏组件热循环测试结果的影响
摘要: 对商用晶体硅太阳能电池组件进行了四种不同温度曲线的扩展热循环测试。标准曲线遵循IEC 61215-2:2016 MQT 11规范,在-45至85°C的标准温度范围内循环,采用100°C/小时的标准升降温速率。高峰值曲线在-45至100°C范围内循环,保持标准升降温速率??焖偕滴虑咴诒曜嘉露确段谘罚捎迷?80°C/小时的较快升降温速率。最后,高峰值兼快速升降温曲线在扩展温度范围(-45至100°C)内以较快升降温速率(约180°C/小时)进行循环。每完成100次循环后测量标准测试条件(STC)下的功率。结果表明峰值温度对功率损耗具有统计学显著影响,该影响可通过IEC 62892提出的类Coffin-Manson关系式解释。
关键词: 光伏组件,热循环
更新于2025-09-19 17:13:59
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工艺参数对高速激光焊-钎焊铝-钢角接接头热循环及金属间化合物形成的影响
摘要: 采用无焊剂激光焊钎工艺,以ER4043 AlSi5填充丝在高速钎焊条件下实现了AA6016-T4铝合金与DX56D+Z140M钢板的连接。研究对象为典型的汽车顶盖/侧围角接结构。通过K型热电偶测量界面热循环参数,并与SYSWELD软件模拟结果进行对比。评估指标包括最高温度、高温作用时间及冷却速率。实验与仿真共同研究了多种激光功率与钎焊速度组合对热循环及金属间化合物层厚度的影响。基于扩散模型离散热循环数据计算金属间化合物理论生长量,并与金相显微镜实测结果对比。结果表明:激光功率同时影响最高温度和冷却速率,而钎焊速度仅影响最高温度;该计算方法能有效区分导致最厚金属间化合物层的工艺参数组合。
关键词: 无助焊剂激光焊-钎焊、模拟、铁-铝异种接头、金属间化合物层计算、热循环、工艺参数
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于晶硅太阳能电池的小型组件在湿热和热循环测试下观测缺陷的实验研究
摘要: 本研究对消费型多晶硅组件进行了调查。为评估光伏多晶硅组件的长期可靠性,进行了扩展的热循环和湿热测试。本研究重点关注四个多晶硅组件:其中两个组件分别接受了1000小时和1300小时的85°C/85%湿热测试,另外两个组件分别接受了55次和66次热循环测试。测试后,通过目视检查、热成像、电致发光和IV曲线测量对所有4块太阳能电池板进行了研究。观察到的主要降解现象包括腐蚀、热斑和分层。
关键词: 热循环、退化、迷你???、湿热
更新于2025-09-12 10:27:22