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飞秒激光脉冲制备硅基微纳结构光伏材料
太阳能作为一种洁净和相对易于获取的能源在未来的动力产品中将占有越来越大的比份。如何发展高光电能量转换效率、高可靠性和低成本的太阳能电池是目前太阳能利用领域所面临的关键问题。相对于第一代和第二代太阳能电池(转换效率<<50％)，各国科学家纷纷研究不同的应用于第三代太阳能电池的新材料和新结构，目标是使光电转换效率大于5 0％。近年来，一种具有微、纳米量级特殊结构的光伏材料成为太阳能电池的研究热点。利用飞秒脉冲激光在极短的持续时间内激发出极大的峰值能量，其在硅片的相互作用过程中具有很强的非线性效应，聚焦烧蚀硅表面很小的一块面积，形成规则排列的微纳米结构。这种微纳米结构由于表面积增大，对入射光波有很大的吸收，且对光的敏感性提高了数百倍，这些性质对我们提高光电转换效率具有很大的指导意义。这种材料与本底未处理材料的性质相比，材料带隙减小，对光的敏感性提高了数百倍，这使得其对波长为250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比传统材质的硅的比重低。这些奇特的光电和物理性质能进一步提高太阳能电池的光电转换效率。根据光吸收效率，激子光量子效率，化学电势效率以及填充因子计算总的光电转换效率，普通硅基太阳能电池光电转换效率只有1 5％，而基于微纳结构光伏材料的太阳能电池转换效率可望达到50%-60%。 针对国民经济可持续发展在太阳能光伏技术方面的重大需求，发展利用超短脉冲激光制备具有优异光电转化效率的微纳结构光伏材料的新方法，以及通过探测光伏材料中非平衡载流子的能带结构及微分负电导等特性，探知光伏材料的光电转换效率，从而筛选出转换效率较高的微纳结构光伏材料，最终在发展新型、高效太阳能电池的新原理和新技术方面取得创新性突破，为我国研发具有自主知识产权的高效第三代光伏电池打下坚实基础。
上海理工大学
2021-04-11
光伏优化器
组件级 MPPT，智能监控 PV 信息，高频电气隔离， 安全可靠，峰值效率大于 99.5%，优化器功率等级 300W。
扬州大学
2021-04-14
智能云光伏
“智能云光伏”是机器人技术、物联网技术、大数据技术和云计算技术在太阳能光伏发电生产中的综合运用，目标是将光伏电站的PR值提高15%以上，以提高光伏电站生产效率。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
1、 研发背景
太阳能是绿色环保的可再生能源，太阳能光伏发电产业蓬勃发展，中国光伏装机量已经达到了近70GWp，预计2020年，全球装机量达到540GWp。传统的人工光伏电站运维方式已经不能满足产业的发展需要，为了提高电站的生产水平，降低运维成本，必须实施智能化、无人化的光伏电站维护技术。
2、 技术说明
“智能云光伏”是机器人技术、物联网技术、大数据技术和云计算技术在太阳能光伏发电生产中的综合运用，目标是将光伏电站的PR值提高15%以上，以提高光伏电站生产效率。
采用智能电站运维机器人完成对太阳电池组件表面的清洁和缺陷检查，相比人工方式，可提高清洁水平，极大程度的减少水资源的使用，且降低30%左右的成本；
采用组件级别的电站运行数据的采集和分析系统，分析电站的运行性能瓶颈、预警潜在故障，提高电站的可靠性；
借助于智能云光伏技术，可极大的降低分布式光伏电站的运维成本。
3、 合作意向
太阳电池组件厂智能组件
大型光伏电站的运维与性能评估
分布式光伏电站的集中管理和低成本化
国家光伏扶贫工程
南开大学
2022-08-11
光伏水泵系统
成果简介本系统可以将太阳能电池组件接收到的太阳辐照能量逆变成标准的正弦交流电来驱动三相异步电机带动水泵实现扬水功能。 本系统具有最大功率点跟踪功能以及完善的保护功能。 此外， 还可以实现日出而作日落而歇的无人值守功能。成熟程度和所需建设条件样机基本完善， 初步具备了相关的功能， 后续需要一定的资金购买设备以便推出产品。技术指标基本符合国家标准。市场分析和应用前景本系统属于新能源发电范畴， 从国家的中长期
安徽工业大学
2021-04-14
光伏并网逆变器
Ø 光伏并网逆变系统可将光伏发电系统输出的电能转换为电网可接收的电能。本项目所开发的光伏并网逆变系统具有最大功率点跟踪功能和反孤岛能力。网侧采用VSI结构逆变器，通过网侧电抗器直接并网。这种并网结构确保了并网的灵活性和可靠性。利用升压变换器对光伏电池进行控制，实现最大功率点追踪。系统的效率在满功率20kW时达到了96.5%。
北京理工大学
2021-04-14
一种光伏板清理装置及光伏系统
本申请公开了一种光伏板清理装置及光伏系统，涉及光伏维护技术领域，包括集水装置和清洗装置；集水装置限制出容纳雨水的容纳腔；清洗装置包括输水管，输水管位于相邻两个光伏板之间，且输水管上朝向至少一侧的光伏板设置有用于清洁光伏板的喷头，输水管与容纳腔连通。本申请提供的光伏板清理装置，可通过清洗装置的输水管伸入相邻两侧光伏板之间，从而可利用收集的雨水实现对多个光伏板的清洗效果，可减少人工操作，同时可通过一个输水管实现多个光伏板的清洗，提高了在干旱缺水地区清洗光伏板的便捷性和效率，且利用收集的雨水对光伏板进行清洁，可节约水资源成本，进而降低了光伏板的清洁成本。
兰州大学
2021-01-12
光伏电站模拟仪
本发明公开了一种智能光伏电站模拟仪的汇流箱电路.本发明包括控制电路,供电电路,接口电路,通信电路和外围电路.本发明可以用于光伏发电系统与阵列板,采集板的通信,使得主控板可以控制采集板及阵列板.本发明可以实现8块太阳能电池板的电压以及电流汇总输出.
杭州电子科技大学
2021-05-06
新型光伏农业系统
光伏农业行业面临光伏发电和植物生长“争光”的矛盾，本项目利用低成本的聚合物多层膜将农作物光合作用所需要主要光谱成分滤出来，其余大部分太阳光都反射， 这样在投射到农地表面的太阳光就大幅减少，水蒸发也会大幅减少，同时采用现代太阳能聚光光伏技术将 80%以上太 阳光收集起来用于发电，实现“种地”+“发电”两不误。 可提高农户收入，并从源头上帮助实现中国大片干旱缺水农地水蒸发与降水量的平衡。
中国科学技术大学
2021-04-14
光伏并网逆变器（产品）
成果简介：光伏并网逆变系统可将光伏发电系统输出的电能转换为电网可接收的电能。本项目所开发的光伏并网逆变系统具有最大功率点跟踪功能和反 孤岛能力。网侧采用 VSI 结构逆变器，通过网侧电抗器直接并网。这种并网 结构确保了并网的灵活性和可靠性。利用升压变换器对光伏电池进行控制， 实现最大功率点追踪。系统的效率在满功率 20kW时达到了 96.5%。 项目来源：自行开发 技术领域：新能源 应用
北京理工大学
2021-04-14
一种光伏组件输出P-V特性优化装置和其控制方法
在光伏发电系统中，光伏组件输出功率-电压（P-V）特性呈现非线性，并具有最大功率点，且其最大功率点随着光照和环境温度等因素变化而变化。然而光伏发电系统周围常常存在建筑物或是树木等遮挡物，其在光伏组件上形成的局部阴影不仅导致光伏组件输出功率降低，而其P-V特性曲线出现多个极值点。常用的扰动观察法和导纳增量法等最大功率跟踪方法容易陷入局部极值点，造成能量损失，效率低下。目前已有全局最大功率点跟踪算法只能被动的搜索光伏组件当前的全局最大功率点，且全局最大功率点的功率远小于当前光伏组件可输出的功率；同时，该算法的参数设计和实现比较复杂。本发明使得光伏组件在局部阴影等恶劣的光照效果下仍然只具有一个最大功率极值点，保障了全局最大功率极值点的实现。同时，可以匹配原有扰动观察法和导纳增量法设备，不会使后级设备增加额外的负担，具有通用性，提高了通用性。
厦门大学
2021-04-11