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非晶硅玻璃薄膜电池应用及热稳定性能和抗压性能测试

2013-11-28 14:39| 发布者: echo| 查看: 4846| 评论: 1|原作者: echo|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘要:BIPV的诞生使得以玻璃为基板的非晶硅薄膜太阳能电池(ASiGlass)得以推广和应用。由于玻璃太阳能薄膜电池采用普通玻璃为基片,因此在BIPV使用中存在着热稳定性能和抗荷载性能差的问题,本文通 ...
      (4)均匀的透光效果        非晶硅玻璃薄膜电池采用透明的玻璃作为基板,相对于晶体硅以不透明的硅板作为基板,其透光度受薄膜控制,而透光效果均匀一致,因此具有较好的建筑效果。图2为非晶硅薄膜电池采光建筑。

 图2非晶硅玻璃薄膜电池的采光效果
       尽管非晶硅玻璃薄膜电池存在着转换率较低和性能稳定性问题,但资源和能源节省等优势依然能确保非晶硅电池有良好的应用前景。
       2.2非晶硅玻璃薄膜电池组件结构
       根据建筑功能的不同需要,非晶硅玻璃薄膜电池可以处理为夹层或夹层中空的形式,见图3。

       非晶硅玻璃玻璃电池组件具有发电、遮阳、隔热、隔音、透光等性能,透光率提高和遮阳效率的降低可以透光调整其发电效率来实现。
       3非晶硅玻璃薄膜电池热稳定性能及测试
       3.1热稳定性能

       玻璃经受剧烈的温度变化而不破裂的性能称为玻璃热稳定性,热稳定性是衡量玻璃抵抗热炸裂的能力指标,热稳定性越高,玻璃抵抗温差能力越高,热炸裂的可能性就越小。玻璃吸收太阳能辐射时由于阴影作用或散热不均而导致玻璃整体温度不均匀,产生内部热应力,玻璃中部的热膨胀对边区产生张应力,当张应力超过边区的抗张应力时,玻璃就会破裂,这种现象就称为热炸裂,见图4。

       图4a为玻璃吸热太阳辐射后产生温差时的温度云图,中部的温度明显高于边部,中部产生膨胀(图4b),对边部产生挤压应力,而边部产生张应力(图4c),当张应力大于边部可承受的压力时,玻璃机会发生破裂。
       影响玻璃热炸裂因素主要有下面几种:
      (1)太阳辐射强度:太阳辐射强度可以增加非晶硅玻璃薄膜电池的发电功率,但光谱响应范围外的其余光子被吸收后会变为热量使得非晶硅玻璃薄膜电池发热,并且由于非晶硅薄膜镀层的热吸收能力高,温度会明显升高,尽管温度升高对非晶硅玻璃薄膜电池功率的影响小,但却增加其热炸裂的可能性;
      (2)边部质量:边部是玻璃最脆弱的地方,其边缘许用应力低于面板许用应力,特别是当边部有许多微裂纹或其它如崩角、崩边等缺陷时,会进一步降低其边缘许用应力,相应的会减低其抵抗热炸裂的性能;
      (3)面积:玻璃的面积越大,越容易产生温度梯度,越容易造成玻璃的热应力增大,因此容易产生热炸裂;
      (4)结构和阴影:玻璃的安装结构形式以及建筑物自身或外部建筑物在玻璃上留下阴影都容易导致玻璃因吸热不同而存在温差,这种影响越大时,温差就越严重,热炸裂的可能性就越大。
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引用 hbpencil 2013-11-28 15:10
ths,

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