光伏瓦片的设计与制作

论文摘要

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。太阳能发电就是把太阳照射的能量转化为电能的方法。直接将太阳能变成电能的半导体器件称太阳能电池。据估算,地球上每年接收的太阳能相当于其他燃料所获能量的3000倍。太阳能发电是21世纪最理想的新能源之一。本论文首先介绍国内外光伏技术的发展现状;阐述硅太阳能电池的发电原理、部分参数的计算方法;太阳能光伏在建筑方面应用（BIPV）;光伏瓦片的设计理念、结构要点和注意事项等;太阳能电池的I-V特性测试;太阳能系统组装检测。在论文的第二部分工作中,为解决太阳能与建筑结合的问题,分别对以粘土、水泥为基底的光伏瓦片进行设计、加工制作,性能检测。论文工作主要包括:光伏瓦片的结构设计及加工,光伏瓦片模具的设计及制作,粘土瓦片基底的烧结工艺,水泥瓦片基底的加工方法,检测式样模型和式样的制作,试样的抗压、抗折、吸水率、密度等性能测试并与标准瓦片的性能对比,对水泥基底光伏瓦片性能进行改进。在论文的最后一部分中,以铝合金材料为框架,设计、加工太阳能光伏瓦片,设计组装模拟屋顶。具体完成了如下工作:1)边框材料的选取及性能研究,铝合金瓦片结构设计及加工（包括长、短铝合金边框）;2)瓦片连接件屋顶半坡支架等零部件的机械设计制图;3)屋顶光伏系统的参数计算方法和设计原则的研究,系统电路图和光电开关电路图的设计,光电开关的焊接,系统的组装方法,系统性能的测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 第一章 太阳能光伏发电系统及BIPV 概述
• 1.1 太阳能电池的工作原理及主要工艺参数
• 1.2 小型太阳能光伏系统的构成
• 1.3 BIPV 概述
• 1.3.1 光伏建筑一体化组件（BIPV）概述
• 1.3.2 光伏屋顶发电及光伏瓦片简介
• 1.3.3 常用瓦片简介
• 1.3.4 屋顶的作用与要求
• 本章小结
• 第二章 两种光伏瓦片的设计与制作
• 2.1 粘土基底光伏瓦片的设计与制作
• 2.1.1 粘土基底光伏瓦片的结构设计
• 2.1.2 粘土基底光伏瓦片的加工制作
• 2.1.3 粘土基底光伏瓦片的性能检测
• 2.2 水泥基底光伏瓦片的设计与制作
• 2.2.1 水泥基底太阳能光伏瓦片的设计（方案一）
• 2.2.2 水泥基底太阳能光伏瓦片的加工制作
• 2.2.3 水泥基底光伏瓦片的性能检测
• 2.2.4 方案一小结
• 2.3 方案一的改进
• 2.3.1 性能检测
• 2.3.2 方案一改良后小结
• 本章小结
• 第三章 铝合金光伏瓦片系统研制
• 3.1 铝合金光伏瓦片设计思路
• 3.2 铝合金光伏瓦片的设计与制作
• 3.3 小型光伏瓦片系统各部分的参数计算
• 3.4 系统电路图
• 3.5 小型光伏瓦片系统的组装
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢