太陽電池組件基本力學(xué)性能試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)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(qiáng)。由于傳統(tǒng)化石能源儲(chǔ)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(yīng)用較多技術(shù)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(yīng)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(shè)備，其設(shè)計(jì)壽命為25年，衡量其是否失效的關(guān)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否還能

2、抵抗外部機(jī)械載荷。本文采用加速疲勞試驗(yàn)來模擬其在服役過程中的外部復(fù)雜環(huán)境，其中包括熱循環(huán)試驗(yàn)和機(jī)械載荷試驗(yàn)。
　　 本文對太陽電池組件各組成材料的基本力學(xué)性能進(jìn)行了測試，獲得了各組成材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、延伸率等力學(xué)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并開展了太陽電池組件的熱循環(huán)試驗(yàn)和機(jī)械載荷

3、試驗(yàn)。重點(diǎn)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度及發(fā)電功率的影響。通過對太陽電池組件機(jī)械載荷試驗(yàn)的數(shù)值模擬，獲得了組件各組成材料在設(shè)計(jì)荷載的作用下的應(yīng)力分布情況，并對太陽電池組件各組成材料的強(qiáng)度進(jìn)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(yàn)基礎(chǔ)。
　　 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(jìn)行了優(yōu)化設(shè)