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研究光伏组件中微裂纹与功率损耗的多物理场多尺度数值方法

材料科学 2013-04-01 v1

摘要

本工作提出了一种多物理场多尺度计算方法,用于研究组成光伏(PV)组件的多晶硅太阳能电池中微裂纹的演化。根据 PV 组件的等效电路模型提供弹性场和电场之间的耦合,其中电学非活跃区域由微裂纹图案的分析确定。使用多尺度非线性有限元方法将 PV 层压板的结构尺度(宏观模型)与多晶体尺度(微观模型)耦合,其中 Si 电池边界的宏观尺度位移被用作微观模型的边界条件。使用非线性断裂力学内聚区模型(CZM)模拟 Si 电池中的沿晶开裂。案例研究展示了该方法的潜力,特别是在微裂纹取向和分布的分析,以及开裂对 PV 组件电学特性的影响方面。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.7452,
  title  = {A multi-physics and multi-scale numerical approach to microcracking and power-loss in photovoltaic modules},
  author = {Marco Paggi and Mauro Corrado and Maria Alejandra Rodriguez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.7452},
  year   = {2013}
}

备注

20 pages, 17 figures, post-print of the article published in Composite Structures