2012年4月13-14日,来自全球新能源界的500余名业内人士齐聚北京,参加第六届中国新能源国际高峰论坛,围绕“新能源——分享中国机遇”的主题展开热烈讨论。珠海兴业绿色建筑科技有限公司总工、研究院副院长、标准所所长罗多,发表题为《光伏建筑一体化——光伏遮阳》的演讲,北极星太阳能光伏网将业内技术人员重点关注的相关问题汇总整理如下:
薄膜太阳能电池的力电性能研究
一、力学模型

01非晶硅薄膜太阳能电池

02有机薄膜太阳能电池
二、拉伸试验
测试柔性薄膜太阳能电池的力学性能以及在不同方向拉应变作用影响下光电性能的变化规律。

拉伸实验装置
1、天津津能公司生产的柔性非晶硅太阳能电池 JNF-3(长度×宽度×厚度=208mm×180mm×2.40mm)
2、美国Konarka公司生产的柔性有机薄膜太阳能电池 KT50(长度×宽度×厚度=160mm×160mm×0.43mm)

试样电池
JNF-3的破坏形式:垂直于试验拉伸方向的电池条连接处发生撕裂破坏。

垂直/平行电池条方向拉伸
KT50的破坏形式:垂直于电池条方向拉伸时中间某条电池出现撕裂裂纹,平行于电池条方向拉伸时所有电池条同时拉断。

垂直/平行电池条方向拉伸
应力-应变曲线:平行电池条方向拉伸时的拉伸强度、延展性等力学性能指标要优于垂直方向拉伸时。

应力-应变曲线
电压-应变曲线:在平行于电池条方向拉伸时试样电池的光电性能要优于垂直于电池条方向拉伸时。

电压-应变曲线
三、与建筑膜材复合后性能

PVDF建筑膜材

复合方式
复合试样:德国米勒公司生产的PVDF膜材与KT50电池复合,尺寸为160mm×160mm×1.35mm。

复合后的试样
复合方式:

复合方式1:平行电池条方向与纬线方向重合

复合方式2:平行电池条方向与经线方向重合
由试验结果可知,沿两种复合方式(四种不同方向)拉伸时,均在应变达到3%左右时,输出电压降为初始值的90%左右。
太阳能膜结构一体化设计应力取值:
σ张拉≤min(σ膜材,σ复合应变=3%)
一体化设计时张拉控制应力σ张拉主要与膜材的受拉方向有关,经向的控制应力约为20MPa左右,纬向则为13MPa左右。