基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的理论与实验研究的开题报告.docx

基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的理论与实验研究的开题报告
一、研究背景及意义
光伏光热综合利用是一种通过使用太阳能来产生电力和热能的方法。基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统是一种新型太阳能应用技术，可以同时利用光伏和光热效应，实现高效转换太阳辐射能为电能和热能。此技术适用于太阳能热水器、加热与空调等，可有效降低能源消耗、减少环境污染和缓解能源短缺问题。
目前，太阳能光热技术的研究较为成熟，但光伏光热综合利用技术的研究仍处于初级阶段。此外，传统光伏电池多采用硅材质，在高温环境下会出现“光致退化”现象，会导致光电转换效率下降。因此，基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容
本研究主要针对基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统，从系统结构和工作原理、光伏电池性能参数获取、光热器件设计和性能测试等方面展开深入研究。
具体来说，研究将涉及以下内容：
1.基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的设计和搭建，包括光伏组件、光热组件、储热装置和控制系统等部分。
2.系统光伏电池性能参数的获取，包括电流、电压、功率、效率等参数的测试与分析。
3.光热器件的设计，包括选择适合的加热材料和结构设计。
4.光热器件的性能测试，包括温度、加热效率等参数的测量和分析。
5.系统的性能测试，包括光伏电池和光热器件的性能测试、系统的热效率、电效率和综合效率的测试等。
三、研究目的与意义
本研究旨在探讨基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的理论与实验研究，并通过对系统的设计和性能测试等方面的研究，得出系统的优化运作条件和最佳工作状态。此外，研究可以为光伏光热综合利用技术的推广和应用提供重要的理论和实践依据，为社会经济绿色可持续发展作出一定的贡献。
四、研究方法
本研究采用的研究方法主要包括：
1.系统结构和工作原理的研究，采用文献资料和理论模型分析。
2.光伏电池性能参数的获取，通过实验室测试和数据分析方法获取光伏电池性能参数。
3.光热器件设计和性能测试，采用CAD软件及其他仿真工具进行设计模拟，并采用实验室测试和数据分析方法进行性能测试。
4.系统性能测试，通过实验室测试和数据分析方法对系统的性能进行测试。
五、预期结果
通过本次研究，预期可以获得以下目标：
1.设计一种基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统，并实现系统的搭建和运行。
2.获取系统光伏电池性能参数，包括光电转换效率、开路电压、短路电流等参数。
3.设计和测试光热器件的性能，包括温度、加热效率等参数。
4.测试基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的性能，包括热效率、电效率和综合效率等。
五、研究进度及计划
本研究计划分为六个月，具体进度安排如下：
第1-2个月：文献资料阅读和整理，系统笔记本电脑相关软件工具等。
第3-4个月：光伏电池性能测试和分析；光热器件的设计和模拟；光热器件的性能测试和分析。
第5-6个月：系统性能测试和分析；撰写研究报告，准备答辩材料。
六、预期成果
本研究的预期成果如下：
1.一篇以“基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的理论与实验研究”为题的硕士论文。
2.一个基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的实验样机。
3.光伏电池性能参数的测试结果和分析报告。
4.光热器件设计和性能测试报告。
5.系统性能测试结果和分析报告。
7.参考文献
[1]陈华俊.太阳能光伏光热综合利用技术研究[D].东北电力大学,2014.
[2]邓兆尧,张立新.太阳能光伏光热综合利用技术综述[J].电力系统自动化,2018,42(02):132-138.
[3]马明军.基于非晶硅太阳电池的高效光伏光热综合利用技术研究[D].南京师范大学,2015.
[4]郑永志.太阳能光伏光热综合利用技术及其应用[J].现代化工,2017,37(08):48-51.