CN108054824A - 一种能提高光电转化效率的光伏发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种能提高光电转化效率的光伏发电装置。其包括封装光伏电池组件、MPPT控制器、逆变器和微处理器；封装光伏电池组件输出端与DC/DC变换器输入端连接；DC/DC变换器输出端连接充电控制电路；充电控制电路分别连接蓄电池组和逆变器；蓄电池组输出端与逆变器输入端连接；微处理器分别控制连接MPPT控制器、充电控制电路及逆变器；控制器输出端连接DC/DC变换器；逆变器输出端连接切换控制电路；切换控制电路还连接常规电源。与现有技术相比，本发明所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，不仅稳定性高，而且通过对波长进行转化，使得太阳能的光电转化效率大大提高。
Description
技术领域
本发明属于光伏电池技术领域，涉及到一种能提高光电转化效率的光伏发电装置。
背景技术
随着
社会经济的不断发展和人类文明的不断进步，人类对能源的需求量不断增长，能源问题已是全球性问题。人类现在使用的化学能源和核能源不是清洁能源，同时现有可开采能源也已不能维持人类的可持续发展，充分利用太阳能成为一种必然趋势。太阳能清洁环保，取之不尽，用之不竭，而又不产生任何的环境污染，是人类可利用的最丰富的可再生能源。
光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能，光伏发电装置主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成。然而，现有的光伏发电装置其存在成本较高、电源利用效率较差，特别是在天气多变的情况下，需要人为进行电源分配调控，导致存在操作不便、电源控制调配不合理的缺陷。
另外，目前太阳能电池通常为硅基半导体材料制作的光电转化层，最多只能吸收波长为400至900nm之间的光。而该波长范围以外的太阳光会被该光电转化层反射，并不能被转化为电能。由此，该部分的太阳光被浪费，使得太阳能电池的光转换效率较低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能提高光电转化效率的光伏发电装置。
本发明所述的一种能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述光伏发电装置包括封装光伏电池组件、MPPT控制器、逆变器和微处理器；所述封装光伏电池组件输出端与DC/DC变换器输入端连接；所述DC/DC变换器输出端连接充电控制电路；所述充电控制电路分别连接蓄电池组和逆变器；所述蓄电池组输出端与逆变器输入端连接；所述微处理器分别控制连接MPPT控制器、充电控制电路及逆变器；所述控制器输出端连接DC/DC变换器；所述逆变器输出端连接切换控制电路；所述切换控制电路还连接常规电源。
本发明所述的一种能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述封装光伏电池组件从上到下依次包括覆盖层、透明导电膜层、粘合剂上层、光伏电池、粘合剂下层和衬底层。
本发明所述的一种能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述覆盖层及衬底层均由透明钢化玻璃制成。
本发明所述的一种能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述粘合剂上层和下层均为乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜层。
本发明所述的一种能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述透明导电膜层为石墨烯透明导电膜层。
本发明所述的一种封装光伏电池组件，所述光伏电池自下而上依次包括硅片基体、金属栅线、P型非晶硅层、本征非晶硅层、N型非晶硅层；所述本征非晶硅层为非晶硅及Sr14MgSb11的混合物，两者质量比为99:1；所述金属栅线经导电胶体连接到导电膜层。
通过在本征非晶硅层中添入Sr14MgSb11后，能将200-400nm波段的光转化为波长400nm以上的光，从而便于硅基光伏电池吸收利用。与现有技术相比，本发明所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，不仅稳定性高，而且通过对波长进行转化，使得太阳能的光电转化效率大大提高。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述光伏发电装置包括封装光伏电池组件、MPPT控制器、逆变器和微处理器；所述封装光伏电池组件输出端与DC/DC变换器输入端连接；所述DC/DC变换器输出端连接充电控制电路；所述充电控制电路分别连接蓄电池组和逆变器；所述蓄电池组输出端与逆变器输入端连接；所述微处理器分别控制连接MPPT控制器、充电控制电路及逆变器；所述控制器输出端连接DC/DC变换器；所述逆变器输出端连接切换控制电路；所述切换控制电路还连接常规电源。
所述封装光伏电池组件从上到下依次包括覆盖层、透明导电膜层、粘合剂上层、光伏电池、粘合剂下层和衬底层。所述覆盖层及衬底层均由透明钢化玻璃制成。所述粘合剂上层和下层均为乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜层。所述透明导电膜层为石墨烯透明导电膜层。所述光伏电池自下而上依次包括硅片基体、铝金属栅线、P型非晶硅层、本征非晶硅层、N型非晶硅层；所述本征非晶硅层为非晶硅及Sr14MgSb11的混合物，两者质量比为99:1；Sr14MgSb11属于四方晶系、I41/acd空间群，单胞参数a/c是 17.5691(14)A/23.399(4)A；所述铝金属栅线经导电胶体连接到导电膜层。
对照组1
能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述光伏发电装置包括封装光伏电池组件、MPPT控制器、逆变器和微处理器；所述封装光伏电池组件输出端与DC/DC变换器输入端连接；所述DC/DC变换器输出端连接充电控制电路；所述充电控制电路分别连接蓄电池组和逆变器；所述蓄电池组输出端与逆变器输入端连接；所述微处理器分别控制连接MPPT控制器、充电控制电路及逆变器；所述控制器输出端连接DC/DC变换器；所述逆变器输出端连接切换控制电路；所述切换控制电路还连接常规电源。
所述封装光伏电池组件从上到下依次包括覆盖层、透明导电膜层、粘合剂上层、光伏电池、粘合剂下层和衬底层。所述覆盖层及衬底层均由透明钢化玻璃制成。所述粘合剂上层和下层均为乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜层。所述透明导电膜层为石墨烯透明导电膜层。所述光伏电池自下而上依次包括硅片基体、铝金属栅线、P型非晶硅层、本征非晶硅层、N型非晶硅层；所述铝金属栅线经导电胶体连接到导电膜层。
光电转化效率实验
在AM1.5G，1000W/cm2，25℃的条件下，利用氘灯模拟阳光200-400nm的波段，测量短路电流，分析本征层对太阳能电池转换效率的影响。研究结果发现：实施例3中改良后的光伏电池由于本征层中加入了Sr14MgSb11，使得其对紫外波段（200-400nm）的有了一定的吸收，短路电流为24.74mA/cm2，光转化率能达到7.19%；而对照组1中常规的光伏电池则因为对紫外线几乎不吸收，短路电流为0.36mA/cm2，光转化率极低，为0.104%。
Claims (6)
1.一种能提高光电转化效率的光伏发电装置，所述光伏发电装置包括封装光伏电池组件、MPPT控制器、逆变器和微处理器；其特征在于，所述封装光伏电池组件输出端与DC/DC变换器输入端连接；所述DC/DC变换器输出端连接充电控制电路；所述充电控制电路分别连接蓄电池组和逆变器；所述蓄电池组输出端与逆变器输入端连接；所述微处理器分别控制连接MPPT控制器、充电控制电路及逆变器；所述控制器输出端连接DC/DC变换器；所述逆变器输出端连接切换控制电路；所述切换控制电路还连接常规电源。
2.根据权利要求1所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，其特征在于，所述封装光伏电池组件从上到下依次包括覆盖层、透明导电膜层、粘合剂上层、光伏电池、粘合剂下层和衬底层。
3.根据权利要求2所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，其特征在于，所述覆盖层及衬底层均由透明钢化玻璃制成。
4.根据权利要求2所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，其特征在于，所述粘合剂上层和下层均为乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜层。
5.根据权利要求2所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，其特征在于，所述透明导电膜层为石墨烯透明导电膜层。
6.根据权利要求2所述的能提高光电转化效率的光伏发电装置，其特征在于，所述光伏电池自下而上依次包括硅片基体、金属栅线、P型非晶硅层、本征非晶硅层、N型非晶硅层；所述本征非晶硅层为非晶硅及Sr14MgSb11的混合物，两者质量比为99:1；所述金属栅线经导电胶体连接到导电膜层。
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