汽车用太阳能组件的叠层结构研究

汽车用太阳能组件的叠层结构研究

使用太阳能驱动汽车，可以减少汽车的燃料消耗，从而减少CO2的排放。在装有等高容量电池的纯电动或混合动力汽车上安装太阳能组件，可以更好地存储和利用太阳能。采用传统的太阳能组件代替汽车金属车顶会导致整车质量和质心的变化，不利于汽车设计，而采用聚碳酸酯或丙烯酸等塑料板来代替传统太阳能组件可以减轻汽车质量。分析了塑料太阳能组件的抗冲击性、热变形和质量。

所提出的太阳能组件叠层结构是结合覆层和衬底型太阳能模块，以达到一种既可靠又轻的新型结构。采用有限元软件ABAQUS分别对所提出的太阳能组件进行抗冲击性和热变形模拟计算。采用落球试验对不同材料组件的刚度和变形进行试验测试。热变形试验表明，厚0.8mm的聚碳酸酯和1.2mm的铝板抗热变形性能优良。

采用响应曲线法对数据进行分析，设计出冲击电阻率良好、热变形小、质量轻的层状结构。根据分析，太阳能模块最佳平衡分层结构为：厚0.8mm的聚碳酸酯、厚0.4mm的EVA树脂、厚0.2mm的单晶硅太阳能电池、厚0.4mm的Himilan ES离聚物和厚1.2mm的铝合金板。设计了车顶式太阳能组件试验台，进行了实际的冰雹和冻结试验。试验结果表明，所设计的叠层结构具有良好的性能，可供汽车使用。

Yuki Kudo et al.SAE 2016-01-0351.

编译：陈若龙