太陽電池組件基本力學性能試驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著社會進步、經(jīng)濟高速發(fā)展及現(xiàn)代化程度不斷提高，人類對能源的依賴性日益增強。由于傳統(tǒng)化石能源儲量有限，世界各國投入大量人力物力來研究和開發(fā)新能源。太陽能是目前應用較多技術相對成熟的的清潔能源之一，太陽能光伏發(fā)電作為太陽能應用的重要形式，具有可持續(xù)、無污染等優(yōu)勢。
　　 太陽電池組件是太陽能光伏發(fā)電的重要設備，其設計壽命為25年，衡量其是否失效的關鍵就是看其使用25年后，最大輸出功率是否還能保持初始功率的80％，其結構強度是否還能

2、抵抗外部機械載荷。本文采用加速疲勞試驗來模擬其在服役過程中的外部復雜環(huán)境，其中包括熱循環(huán)試驗和機械載荷試驗。
　　 本文對太陽電池組件各組成材料的基本力學性能進行了測試，獲得了各組成材料的彈性模量、屈服強度、極限強度、延伸率等力學性能參數(shù)，為開展太陽電池組件在不同服役工況下的數(shù)值模擬研究積累了計算所需的參數(shù)，并為組件生產(chǎn)企業(yè)選材提供了參考依據(jù)。
　　 根據(jù)太陽電池組件鑒定標準設計并開展了太陽電池組件的熱循環(huán)試驗和機械載荷

3、試驗。重點研究了組件在經(jīng)歷200次冷熱循環(huán)次數(shù)前后，組件最大輸出功率和中心撓度變化情況，初步討論了組件經(jīng)歷冷熱循環(huán)對組成材料的結構強度及發(fā)電功率的影響。通過對太陽電池組件機械載荷試驗的數(shù)值模擬，獲得了組件各組成材料在設計荷載的作用下的應力分布情況，并對太陽電池組件各組成材料的強度進行了校核，為組件的缺陷檢測、碎片分析及功率變化提供了理論和試驗基礎。
　　 最后，利用ANSYS軟件的優(yōu)化模塊對太陽電池組件各材料層的厚度進行了優(yōu)化設