双面光伏电板的输出特性建模方法设计开题报告

 2023-10-10 14:50:12

1. 研究目的与意义

研究背景： 双面光伏电板是一种可以从两侧吸收太阳能并将其转换为电能的光伏电池板。相较于单面光伏电板，双面光伏电板能够更有效地利用太阳能，提高光电转换效率，具有较大的应用前景。而从社会层面来看：（1）政府对太阳能发电的支持力度较大，那么双面光伏电板的使用和研发可能会得到更多的关注和投资，推动其输出特性建模的研究和应用。（2）市场需求较高，厂商可能会投入更多的研发资源来提高电板的效率和输出特性（3）投资环境较好，投资者可能会更愿意支持这种新兴技术的研发和应用。（4）双面光伏电板作为一种清洁能源技术，对环保意识的提高也有积极的促进作用。而且愿意支持这种清洁能源技术的发展和应用

建模双面光伏电板的输出特性是为了深入理解该类光伏电池的工作原理、优化其性能以及预测其在不同条件下的电力输出。通过建立数学模型，可以对双面光伏电板的电性能进行精确描述，包括电流、电压、功率等参数，为其应用提供基础理论支持。另外，对双面光伏电板输出特性的建模研究还可以帮助优化电池板的设计和制造，提高其效率和稳定性，降低成本，促进其在实际应用中的推广和应用。

双面光伏电板的输出特性建模方法设计意义主要包括以下几点：

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：研究双面光伏电板的输出特性建模方法主要是为了预测双面光伏电板在不同光照条件下的电学行为。为了实现这一目标，研究双面光伏电板的输出特性建模方法需要从以下几个方面入手：

1. 表征光伏电池的电学特性，包括测量光伏电池的I-V曲线和光谱响应曲线。

2. 了解光伏电池在不同光照条件下的效率，包括正面和反面的效率。这可以通过在不同光照条件下测量电池输出电流和电压来实现。

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3. 研究的方法与步骤

研究方法：

  1. 表征电池的电学和光学性能：这包括测量电池的光谱响应、电流-电压（I-V）曲线以及不同光照条件下的效率。这些数据可以用于建立电池的电学和光学模型。
  2. 建立电池的电学模型：基于电路理论，建立电池的电学模型。该模型可以基于单二极管模型或更复杂的模型，考虑多个二极管的行为。建立电学模型可以用于预测电池在不同光照条件下的电流和电压输出。
  3. 建立电池的光学模型：建立电池的光学模型以模拟光的吸收和反射。该模型可以使用光线跟踪算法或更复杂的光学仿真工具实现。建立光学模型可以用于预测电池在不同角度和不同波长的光照下的效率和输出功率。
  4. 结合电学和光学模型：将电学和光学模型结合以创建电池行为的完整模型。这可以使用数值优化算法实现，该算法可以根据电池的电学和光学性能进行优化，以实现最大的功率输出。
  5. 验证模型：使用实验数据验证所建立的电学和光学模型以及完整模型。这可以帮助确定模型的准确性和可靠性，并进一步优化模型的参数和性能。

4. 参考文献

[1] 陈锋文, 罗湘文, 于华君,等. 一种双面发电光伏板:, CN217035658U[P]. 2022.

[2] 陈大纪, 庄天奇, 裴会川,等. 单面和双面光伏组件环境影响对比分析[J]. 信息技术与标准化, 2022(12):5.

[3] 倪健雄, 耿亚飞, 李亚彬,等. 双面发电光伏结构及双面发电光伏组件:, CN206657814U[P].

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5. 计划与进度安排

1、2024年2月21日到2024年3月2日 阅读参考文献

2、2024年3月3日到2024年3月15日 撰写实习报告

3、2024年3月16日到2024年3月26日 搭建计算机软件环境

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