太阳能电池层压机的分析与研究

论文摘要

随着能源的日益紧缺，太阳能作为一种新能源被广泛应用。太阳能电池为光电转换的重要部件，而太阳能电池层压机是封装太阳能电池组件的重要设备,采用真空热压的方式生产太阳能电池组件。随着我国对光伏产品需求量的不断增加，太阳能电池层压机的需求量也在增多，但目前国内对层压机的研究较少，研发力度较弱。在此背景下，对层压机的分析与研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以全自动太阳能电池层压机为研究对象，运用有限元仿真软件ANSYSWorkbench完成了以下几方面工作：第一，系统地阐述了层压机的分类、工作原理、工作过程和国内外发展现状，阐明了层压机的研究意义；详细地阐述了层压机的加热系统、真空系统和液压起升系统。第二，采用ANSYS Workbench软件对层压机上箱进行力学分析，研究上箱在两种工况下的应力和变形情况，并进行应力最小目标优化；第三，采用ANSYS Workbench软件对层压机硅胶板进行力学分析，研究硅胶板在上室充气、下室抽气工况下的应力和变形情况。最后，搭建实验平台，制定实验方案，对层压机上箱变形量、加热板表面温度、玻璃表面温度以及真空度进行实验研究，以此为依据来对层压机的性能进行评价，同时间接验证了上箱变形仿真结果的准确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 能源应用现状
• 1.1.2 光伏发电技术展望
• 1.2 太阳能电池封装设备国内外现状
• 1.3 课题研究方法和研究内容
• 1.3.1 研究方法
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 太阳能电池封装设备研究
• 2.1 引言
• 2.2 太阳能电池层压机分类
• 2.3 太阳能电池组件层压机的工作原理
• 2.3.1 层压机的工作过程
• 2.3.2 层压机温度与时间的设置
• 2.4 层压机的主要组成系统
• 2.4.1 加热系统
• 2.4.2 真空系统
• 2.4.3 起升系统
• 2.4.4 控制系统
• 2.5 本章小结
• 第3章 层压机上箱结构静力学分析
• 3.1 引言
• 3.2 热—结构耦合分析简介
• 3.3 层压机上箱的有限元模型的建立
• 3.3.1 模型的简化
• 3.3.2 层压机上箱几何模型的建立
• 3.3.3 单元属性的确定
• 3.3.4 网格划分
• 3.4 边界条件
• 3.5 载荷的种类及加载
• 3.5.1 载荷的种类
• 3.5.2 加载
• 3.6 计算结果分析
• 3.6.1 强度校核准则
• 3.6.2 工况一结果分析
• 3.6.3 工况二结果分析
• 3.7 优化设计
• 3.7.1 参数的选择
• 3.7.2 输入、输出参数的关系
• 3.7.3 优化结果
• 3.8 本章小结
• 第4章 层压机硅胶板的非线性分析
• 4.1 引言
• 4.2 Mooney-Rivlin 模型及常数的确定
• 4.3 非线性分析简介
• 4.4 胶皮有限元模型的建立
• 4.4.1 模型建立
• 4.4.2 单元属性的确定
• 4.4.3 网格划分
• 4.4.4 边界条件与加载
• 4.5 计算结果分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 层压机性能评价
• 5.1 实验方案
• 5.2 上箱变形程度测定
• 5.2.1 实验装置
• 5.2.2 实验步骤
• 5.2.3 实验结果与分析
• 5.3 升温时间的确认
• 5.3.1 实验装置
• 5.3.2 实验步骤
• 5.3.3 实验结果及分析
• 5.4 加热板表面温度的测量
• 5.4.1 实验装置
• 5.4.2 实验步骤
• 5.4.3 实验结果及分析
• 5.5 玻璃表面温度的测量
• 5.5.1 实验装置
• 5.5.2 实验步骤
• 5.5.3 实验结果及分析
• 5.6 真空度测量
• 5.6.1 实验装置
• 5.6.2 实验步骤
• 5.6.3 实验结果及分析
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介