中高温太阳能锅炉

中高温太阳能锅炉
中高温太阳能锅炉

中高温太阳能太阳能锅炉

一、概念

太阳能锅炉是相对于民用太阳能热水器而言的太阳能中、高温利用。联合国能源署研究资料显示:人类消耗掉的化石能源当中,50% 以上是为了获得工业蒸汽。传统工业锅炉(电炉、油炉、汽炉等)假如用“太阳热能”替代,将节约50%的传统能源。由此对太阳能中高温利用(100-300度)就称谓太阳能锅炉。

工业蒸汽的温度大多在100-250度之间,普通的脱水烘干的温度在80度左右,这样的温度利用“太阳热能工业锅炉”是完全可以顺利实现并且比较容易商业化推广。“太阳热能工业锅炉”可以轻松实现。太阳能锅炉是一种新兴的锅炉装置,由太阳能集热器和锅炉组成。太阳能集热器将吸收的热量转换为水、油、空气等介质的热能,热能再循环到锅炉供工业使用。

二、国家的扶持政策

太阳能为无污染的可再生能源,太阳能锅炉前景可观,投资回收率较高,设备折旧率较低,所以进行太阳能锅炉改造是各企事业单位较为理想的选项,而这也正是国家对此类项目工程给予扶持政策和优惠措施的原因。

二、技术存在问题

(1)光热转换效率低

目前太阳能锅炉大多采用太阳能热水器使用的真空加热管或平板集热器,这种集热方式采光面积大,因此热损失很大。如图1所示。

图1 太阳能锅炉

(2)温度低

采用低温集热方式,加热介质温度低,无法满足工业上更高温度的使用要求。

三、中、高温太阳能锅炉

这个技术也是目前我们团队开发的太阳能锅炉,如图2所示,真空集热管以圆柱形式排布形成一个集热装置,从上往下流过的蒸汽蒸汽通过侧面就、高温集热管加热。这种太阳能锅炉是将高温太阳能集热管和塔式聚光系统集合在一起。它综合利用高温真空集热管工作温度高、效率低和塔式聚光灵活多变特定。根据采光面积、锅炉大小不同(圆柱形锅炉直径和长度不同),工作温度在100-600℃。

四、投资成本和市场前景

以300m2采光面积为例,每年产生的热量Q=300*0.8*5*300=360000KW小时的热量(一年300天、每天5小时光照计算,单位面积1KWH辐射强度,光热效率高达80%以上),这相当于每年节省超过36W元以上的电费(产生这么多热量应该消耗更多电量,每度电1元计算)。而初步估算整个热发电系统成本不超过150W,不超过5年即可收回所有成本。本成果处于研发阶段,但高温真空管及采光场系统设计均已有成熟样品。由于采光面积增大,对聚光系统要求非常低。产品应用前景广泛,可以在晴天时代替燃煤锅炉。

随着这几年全国雾霾天气恶化,国家对于传统燃煤锅炉改造迫在眉睫,太阳能锅炉可以改善北方采暖导致的污染。

太阳能电池材料的发展及应用

太阳能电池材料的发展及应用 材料研1203 Z石南起新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。 功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,还对我国相关传统产业的改造和升级,实现跨越式发展起着重要的促进作用。 功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用,它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中,功能材料约占85%。我国高技术 (863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目(约占新材料领域70%比例),并取得了大量研究成果。

(完整版)太阳能利用技术常考题目及答案

0、太阳常数的定义:太阳常数是指在日地平均距离处,地球大气层外(大气上界)垂直于太阳光线的平面上,单位时间、单位面积内所接受的所有波长的太阳总辐射能量值,它基本上是一个常数,所以这个辐照度称为太阳常数。 1、太阳赤纬角的定义:太阳光线与地球赤道面的交角就是太阳的赤纬角。 2、太阳高度角和太阳方位角的定义:高度角:太阳中心直射到地面的光线与当地水平面间夹角(h),表示太阳的高度。方位角:太阳光线在地平面上的投影与当地正南方的夹角,向西为正,向东为负,变化范围正负180;它表示太阳的方位,决定太阳光的入射方向。 3、大气质量和大气透明系数的定义:太阳光线通过的大气路程与太阳在天顶时太阳光线通过的大气路程之比;表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数 4、大气对太阳辐射的影响,详细了解答:大气辐射具有削弱作用,太阳光线在大气中经过的路程越长能量损失的就越多,大气对太阳辐射的作用一共有三种方式:吸收反射散射作用。具体来说,吸收作用变现在平流层的臭氧吸收紫外线,水汽,二氧化碳吸收红外线。反射作用:较大的颗粒尘埃,还有云层对阳光的反射。散射:主要是大气分子还有微小的尘埃对波长较短的可见光,还有颗粒较大的尘埃,雾粒,小水滴对各种波长的散射。 5、太阳辐射产生的物理机制是什么?答:太阳辐射分为两种:一种是从光球表面发射出来的光辐射,因为它以电磁波的形式传播光热,所以又叫做电磁辐射。另外一种是微粒辐射,它是由正电荷的质子和大致等量的带负电荷的电子以及其他粒子做组成的粒子流。 6、什么是太阳辐射年总量:一年内地面所接受的太阳辐射短波总辐射量,是衡量一个地方太阳能资源丰富的重要标志。 7、什么是春分秋分夏至冬至:上半年,太阳从低纬度到高纬度逐日升高,春分指春天昼夜均分的一天,随后昼长夜短,直到夏至,太阳走到北回归线,白昼时间最长的一天,随后白粥时间慢慢变短,到秋天,昼夜均分的一天是为秋分,随后昼短夜长直至冬至,太阳走到南回归线,白天最短的一天。 8、太阳光谱的特点:太阳光谱包括紫外区、可见区、红外区,其中,波长小雨0.4um的紫外区占大约8.03%和波长大于0.76um的红外区占45.54%,是人眼看不见的紫外线和红外线,波长为0.4~~0.76um的可见区是我们能见的可见光区46.43%. 9、太阳房的定义以及它的分类:太阳房是利用太阳能进行采暖和空调的环保型生态建筑。太阳房可分为三类:主动太阳房,被动太阳房和热泵式太阳能采暖系统。 10、被动式太阳房的特点是什么以及被动太阳房建筑设计的几个基本原则分别是什么?答:特点:根据当地的气象条件,在基本上不添置附加设备的条件下,只在建筑物构造和材料性能上下功夫,使房屋达到一定采暖效果的方法。原则:构造简单,造价便宜。 11、太阳能储热的方式及原理:方式:自然循环集热,强制循环集热,定温放水集热。原理:冷水经过补冷水系统,进入循环水箱达设定水位后,之后不冷水系统停止工作,低温水进入集热器阵,受太阳能辐射加热水温升高,当集热器上循环管内水温与储热水箱底部水温之温差达到设定值时,启动强制循环泵,将水箱中低温水送到集热器阵,同时将集热器阵中热水送到储热水箱,当上述温差等于和地于设定值时,强制循环泵停止工作。低温水在集热器中继续吸收太阳能辐射,加热。如此循环,是储热水箱中水温不断升高。 12、太阳灶的原理:太阳灶是利用太阳辐射能,通过聚光传热储热等方式获得热量,进行炊事烹饪食物的一种装置。 13、利用太阳能进行海水淡化的常用方法:1被动式太阳能蒸馏系统,如单级或多级倾斜式太阳能蒸馏器,回热式,球面聚光式太阳能蒸馏器等。2主动式太阳能蒸馏系统,有单级或多级附加集热器的盆式,自然或强迫循环式太阳能蒸馏器。3利用太阳能发电进行反渗透法进行海水淡化,此外,还有太阳能多级闪蒸,太阳能多级沸腾蒸馏技术。 14、太阳能热水器的主要组成部分包括那几个部分:集热器,储热水箱,循环水泵,管道,支架,控制系统及相关附件组成。 15、太阳能利用按地域划分的几类地区,按+··················+接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五类:一类地区,主要包括青藏高原,甘肃北部,宁夏北部,新疆南部等地。二类地区:包括河北西北部,山西北部,内蒙古南部,宁夏南部,甘肃中部,青海东部,西藏东南部和新疆南部等地。三类地区,包括:山东河南河北东南部,山西南部,新疆北部,吉林辽宁云南陕西北部,甘肃东南部,广东南部,福建南部,苏北,皖北,台湾西南。四类地区,包括湖南湖北广西江西浙江福建北部广东北部陕西南部江苏北部安徽南部以及黑龙江台湾东北等地。五类地区,包括:四川重庆贵州。 16、什么是太阳能制冷,根据不同的能量转换方式,太阳能驱动制冷主要有以下两种方式,一是先实现光─电转换,再以电力制冷;二是进行光─热转换,再以热能制冷。 17、太阳能发电的定义和基本形式:通过水或其他工质和装置将太阳能辐射能转换为电能的发电方式,称为太阳能发电。形式有两种:一种实现将太阳辐射能转换成热能,在按照某种发电方式转化为电能。另一种是通过光电器件

硅太阳能电池的结构及工作原理

一.引言: 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源,不产生任何的环境污染。 当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下,各国的太阳能电池制造业争相投入巨资,扩大生产,以争一席之地。 全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了17倍,太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。2006年全球太阳能电池安装规模已达1744MW,较2005年成长19%,整个市场产值已正式突破100亿美元大关。2007年全球太阳能电池产量达到3436MW,较2006年增长了56%。 中国对太阳能电池的研究起步于1958年,20世纪80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。2002年后,欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。 目前,我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2007年全国太阳能电池产量达到1188MW,同比增长293%。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上,我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 中国的太阳能电池研究比国外晚了20年,尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入,但投入仍然不够,与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励,尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验,在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能,充分发挥政府的示范作用,推动国内市场尽快起步和良性发展。 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总 绿色环保节能太阳能 能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显

太阳能利用现状

太阳能利用现状 化学三班xxxxxx 一、太阳能技术的历史 现代世界太阳能利用的发展过程大致可划分为8个阶段。从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯发明世界上第一台利用太阳能驱动的抽水泵算起;1901~1920年这一阶段世界太阳能研究的重点仍然是太阳能动力装置。 1921~1945年由于化石燃料的大量开采应用及爆发了第二次世界大战,此阶段太阳能利用的研究开发处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目及研究资金大为减少;1946~1965年这一阶段,太阳能利用的研究开始复苏,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,在太阳能利用的各个方面都有较大进展;1966~1973年此阶段由于太阳能利用技术还不成熟,尚处于成长阶段,世界太阳能利用工作停滞不前,发展缓慢;1973~1980年这一时期爆发的中东战争引发了西方国家的“石油危机”,大家开始重视太阳能的利用,向新的能源结构过渡,客观上使这一阶段成了太阳能利用前所未有的大发展时期;1981~1991年由于世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力,太阳能利用技术无重大突破;1992年至今为第八阶段, 1992年6月联合国“世界环境与发展大会”在巴西召开之后,世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发,使太阳能的开发利用工作走出低谷,得到越来越多国家的重视和加强。 二、太阳能技术现状 截至到2015年底,中国以累计光伏发电量4318万千瓦,一跃成为全球光伏发电装机容量的最大国家,其中分布式光伏606万千瓦(占比14.03%)。但根据最新《电力发展“十三五”规划》的公布,分布式光伏将达到6000万千瓦以上,达到占比将近50%。 这一信号,可以看出在未来中国光伏市场,分布式光伏将重点发展。2016年国内光伏装机仍有望表现强劲,预计2016年国内光伏装机将突破19GW,将再度成为最大的太阳能光伏市场。随着我国西北部地区地面电站的逐渐饱和,

太阳能中高温个人见解

太阳能中高温(仅代表个人意见) 1.太阳能应用类别 低温(热水),中温(热能),高温(热电) 低温:100℃以下,主要价值:民用 中温:100℃-250℃,主要价值:工业 高温:350℃(250℃)以上,主要价值:能源替代 低温国内普遍,不再赘述。 2.中温部分 应用:海水淡化、工业用热、蒸汽、烘干、制冷等(工业能源消耗占总能源消耗的70%,再其中70%为工业用热)(我国工业占比最大) 系统组成:集热系统、管路传输系统、储能(换热)系统、辅助能源 集热方式:聚光、非聚光 1)聚光方式:透射、反射 a.透射国内刚刚兴起,菲涅尔透镜(寿命和使用效果有待考证)+中温集热管 b.反射包括小槽式+中温集热管、CPC+中温集热管、自带聚光板的集热管(热管式) 2)非聚光:变更膜层工艺,完成不同使用温度下效率最佳的集热管,设计串并联系统关键技术:中温集热、中温储热、中温热交换、跟踪技术 1)中温集热:中温选择性吸收涂层、外管增透膜、玻璃金属封接 a.中温选择性吸收涂层:耐高温性能、耐氧化性能 b.外管增透膜:对于聚光式中文系统,可增加3%-5%的效率 c.玻璃金属封接:热管式和部分中温集热管(承压)也需要玻璃金属封接作为真空保持 路径,金属玻璃封接集热管的尺寸与普通真空管没有太大差别 2)中温储热:中温储能材料一般为热油、无机盐,具有高潜力的化学储能 3)中温热交换:普通换热、微孔隙热交换 4)跟踪技术:蝶式、菲涅尔透射需双轴跟踪,菲涅尔反射、小槽式为单轴跟踪,CPC 不涉及跟踪 3.高温部分 应用:热电场(CSP)、热化学制燃料、煤制油等 系统组成:集热系统、管路传输系统、储能(换热)系统、热电转换系统、并网 集热方式:塔式、槽式、菲涅尔反射式、碟式、烟囱 1)状况: a.抛物槽式:商业化电站1984,代表公司LUZ, b.抛物碟式:商业化电站2006,代表公司SES c.塔式:商业化电站2007,代表公司abengoa d.菲涅尔式:澳洲、德国 e.烟囱:现无应用 2)比例:

太阳能电池板原理

太阳能电池板原理

随着全球能源日趋紧张,太阳能成为新型能源得到了大力的开发,其中我们在生活中使用最多的就是太阳能电池了。太阳能电池是以半导体材料为主,利用光电材料吸收光能后发生光电转换,使它产生电流,那么太阳能电池的工作原理是怎么样的呢?太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。当太阳光照射到半导体上时,其中一部分被表面反射掉,其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光,当然有一些变成热,另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子—空穴对。这样,光能就以产生电子—空穴对的形式转变为电能。

一、太阳能电池的物理基础 当太阳光照射p-n结时,在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子——空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向型区,空穴被驱向P型区,从而使凡区有过剩的电子,P区有过剩的空穴。于是,就在p-n结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。 如果半导体内存在P—N结,则在P型和N型交界面两边形成势垒电场,能将电子驱向N区,空穴驱向P区,从而使得N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴,在P—N结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。 制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种,因此太阳电池的种类也很多。目前,技术最成熟,并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。下

面我们以硅太阳能电池为例,详细介绍太阳能电池的工作原理。 1、本征半导体 物质的导电性能决定于原子结构。导体一般为低价元素,它们的最外层电子极易挣脱原子核的束缚成为自由电子,在外电场的作用下产生定向移动,形成电流。高价元素(如惰性气体)或高分子物质(如橡胶),它们的最外层电子受原子核束缚力很强,很难成为自由电子,所以导电性极差,成为绝缘体。常用的半导体材料硅(Si)和锗(Ge)均为四价元素,它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚,也不像绝缘体那样被原子核束缚的那么紧,因而其导电性介于二者之间。 将纯净的半导体经过一定的工艺过程制成单晶体,即为本征半导体。晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,相邻的原子形成共价键。

太阳能热利用论文:太阳能热利用技术概述

太阳能热利用论文:太阳能热利用技术概述【摘要】太阳能是一种洁净和可再生的能源,太阳能热利用技术发展迅速。本文对太阳能利用成熟技术、先进技术和当前研究的热点技术进行了简要介绍。在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题,环境保护的发展趋势。成熟技术部分主要包括集热器、热水系统、太阳灶、太阳能暖房等传统的太阳能热利用技术;先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利 用技术,包括太阳能空调降温/制冷、太阳能制氢、太阳能热发电等;在当前研究的热点问题部分,主要论述太阳能建筑热利用的技术问题。 【关键词】太阳能热利用;太阳能建筑;太阳能热发电;太阳能集热器 1.引言 太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能热利用是一种较成熟的可再生能源利用方式。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。现代的太阳能热技术将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,

建筑物亦可利用太阳的光和热能。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。但是太阳能有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。太阳能热利用研究和开发方兴未艾,随着常规能源供给的有限性及地球环保压力的增加,世界上许多国家掀起开发利用太阳能的热潮,开发利用太阳能成为各国可持续发展战略的重要内容,太阳能先进技术已成为世界当前及未来研究、开发和利用的主要方向。 2.太阳能热利用技术 太阳能热利用的基本原理是用集热器将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的集热器,主要有平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器和聚焦型集热器等4种。通常太阳能热利用可分为:低温(80℃以下)、中温(80-350℃)和高温(350℃以上)三类热利用方式。低温热利用包括最简单的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸馏、供暖、太阳热水器。中温热利用有太阳能建筑、空调制冷、制盐以及其它工业用。热高温热

太阳能中高温光热利用技术

太阳能中高温光热利用技术 摘要:太阳能中高温热利技术是太阳能光热利用技术的发展趋势,中温热利用可用于80℃~250℃的工农业用热等领域,高温热利用主要应用250℃~800℃的太阳能发电技术。本文主要介绍了力诺光热集团研发的中温太阳能真空集热管和高温真空太阳集热管,对其关键技术如中高温涂层、真空维持、玻璃金属封接等进行了具体介绍。该两项科研成果已得到业内专家的认可,其吸收比均高达0.96,中温太阳能真空集热管180℃时发射比仅为0.05,最高工作温度可达150℃,高温真空太阳集热管400℃发射比小于0.14,且长时间工作在400℃各性能无明显衰减,极大的拓展了太阳能光热利用领域,为中国太阳能光热产业做出了巨大的贡献。 关键词:太阳能、中高温、热利用、光热发电 引言 太阳能热利用按温度划分,目前可分为三领域:其中40℃~80℃为低温领域、80℃~250℃为中温领域、250℃~800℃为高温领域。低温领域热利用技术目前国内外已经比较成熟,主要提供生活用水,其产品为平板型或真空管型集热器;中温领域热利用技术主要以提供工农业用热为主,目前较为先进的应用是空调制冷、区域建筑供暖及部分工业用热等等,国际上普遍采用平板集热器或玻璃-金属封接式集热管集热器;高温领域热利用技术主要应用是太阳能热发电,集热管结构方式为高温真空太阳集热管。目前国际光热应用发展趋势正从传统的低温热水应用逐步向中高温工业应用和热发电应用转变。 1 太阳能中高温应用国内外发展现状 1.1 太阳能中高温应用国外发展现状 目前,随着全球能源供应问题日显突出和可持续发展战略的积极推行,国际国内对太阳能中温技术的开发应用已掀起新一轮高潮。美国等工业化先进国家早在八十年代即开始了将太阳能中高温技术应用到纺织、建筑、食品加工、木材烘干等工农业生产和日常取暖、开水等方面,以获得100℃以上的热水和蒸汽。近年来,太阳能中温技术在欧美发达国家增长更加迅猛,根据欧盟委员会发布的《能源的未来:可再生能源》白皮书,到2010年,欧盟将安装1亿m2的太阳能集热器,其中太阳能供暖系统将占1900万m2。国外太阳能中温热利用技术中所使用的集热器大部分以金属—玻璃封接式集热器、平板太阳能集热器为主,其制作成本较高、制作工艺复杂且热效率较低,技术和设备工艺没有得到突破性进展,造成太阳能中温热利用技术无法形成产业规模化,只能依托在国家政府补助与颁布新能源法来强制实施。 太阳能热发电是指利用大规模阵列镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,然后结合传统汽轮发电机技术,达到发电的目的,主要有三种发电方式:塔式、碟式和槽式聚焦系统。其中槽式太阳能热发电实现了商业化运行,其主要集热部件是高温真空太阳集热管。目前高温真空太阳集热管成熟的生产技术掌握在以德国的SCHOTT和Siemens等少数公司手中,并为全球太阳能热发电工程提供核心极热部件。2009年7月启动的“欧洲沙漠行动”,堪称可再生能源领域最具野心的计划。多个欧洲财团和企业,计划在未来十年内投资4000亿,在中东及北非地区建立一系列并网的太阳能热发电站,来满足欧洲15%的电力需求,以及电站所在地的部分电力需求;西班牙的可再生能源规划中,设定了2005年~2010年装机容量500兆瓦的目标。这一目标已经提前实现。于是,西班牙部长会议在2009年11月通过决议,提出2010年~2013年太阳能热发电装机容量2440兆瓦的新目标。太阳能热发电在可再生能源发电技术中具有发电成本较低、绿色无

太阳能电池的制造的新材料—钙钛矿

太阳能电池的制造的新材料—钙钛矿 在太阳能电池的世界里面如今出现啦一个新竞争者—钙钛矿的复杂晶体制成的太阳能电池。2009年,这种电池悄然到来,当时其有效转换率为3.8%——这是一个乏味的结果,因为当时的顶级硅光电池在实验室中的转换率能达到25%。但是,到2011年年底,新电池的有效率翻了一番达到6.5%,去年攀升到10%,2013年,有效率为15%。“这让人惊讶。”以色列魏茨曼科学研究学院材料学家David Cahen说,“在太阳能电池里,我们从未看到这样的结果。” 这种电池的发展趋势越来越好。钙钛矿是由现成材料制成的,不像某些种类的太阳能电池,它们廉价而容易产生。专家认为,这种电池还有许多改进空间,明年效率能达到20%。钙钛矿太阳能电池还有潜力与硅电池板相结合,制造出效率达30%甚至更高的串联电池。 “它在发展。”美国斯坦福大学材料学家Michael McGehee说。“它非常具有竞争性。”瑞士联邦理工学院化学家Michael Gratzel说。“战役在继续。它的发展非常迅速,我没有时间睡觉了。”美国加州大学洛杉矶分校太阳能电池专家Yang Yang说。 正确方向 钙钛矿在1个多世纪前就摆在了太阳能电池制造者面前。1839年,一位俄罗斯矿物学家首次发现了这种矿物质的自然状态。目前,已知有数百种此类矿物质,太阳能电池钙钛矿属于半导体,其他家族成员从导体到绝缘体范围极为广泛,最著名的是高温氧化铜超导体。 上世纪90年代,IBM华生研究中心物理学家David Mitzi使用钙钛矿半导体制成了薄膜晶体管和发光二极管。这些装置能够工作。尽管许多发光材料也能制成良好的吸光器,但Mitzi发现钙钛矿太不稳定而无法制作太阳能电池——材料必须能够持续数十年才有商业价值。 几乎在10年之后,Tsutomu Miyasaka朝着解决问题的方向迈出了第一步。日本桐荫横滨大学化学家Miyasaka及同事致力于研究染色敏化太阳能电池(DSSCs)。与传统的硅太阳能电池不同,DSSCs包含有机吸光染料混合物,这些混合物为二氧化钛(TiO2)等微小颗粒添加涂层,这些颗粒被电解液包围。 在标准DSSCs里,当染色分子吸引光子时,光能够提高染色剂中电子的能量,使其跳到二氧化钛微粒上。在那里,它会从微粒跳到微粒,直至到达电极,然后被收集起来,送入电路中。同时,其他电子从电解质跳到染色剂,并使其恢复到初始状态。 Gratzel表示,这里就有个麻烦。1991年Gratzel研究小组发明了DSSCs,但其染色剂不能吸收所有的光,因此降低了电池的能效。为了做得更好,Miyasaka 将注意力转向钙钛矿。他的研究小组花费了两年时间,寻找能使这种物质变稳定的秘方。他们使用了一层薄薄的吸光钙钛矿层,能效达3.8%。但不幸的是,这种电池也包含液体电解质,会在几分钟内溶解钙钛矿,以致电池失效。 之后,Gratzel与韩国成均馆大学的Nam-Gyu Park合作迈出了下一步。2012年,他们宣布使用固体取代了原来的液体,能效接近10%。现在,事情开始变得

太阳能电池及材料研究和发展现状

第19卷第5期2006年9月 浙江万里学院学报 JournalofZhejiangWanliUniversity V01.19No.5 Sep.2006太阳能电池及材料研究和发展现状 汪建军,刘金霞 (浙江万里学院,宁波315101) 摘要:文章介绍了不同材料的太阳能电池,如单晶硅、多晶硅、多晶硅薄膜、非晶硅薄膜、CulnSe2、 CdTe、染料敏化等太阳电池主要制各工艺、典型结构与特性.简要说明不同电池商品化生产情况及光伏产业 发展趋势. 关键词:太阳能电池;高效电池;光伏产业 中图分类号:TK512文献标识码:A文章编号:1671--2250(2006)05一0073—05 收稿日期:2006--01一ll 作者简介:汪建军,浙江万里学院基础学院实验师;刘金霞,浙江万里学院基础学院副教授. 太阳能是人类取之不尽,用之不竭的可再生能源,它不产生任何环境污染,是清洁能源.太阳光辐射能转化电能是近些年来发展最快,最具活力的研究,人们研制和开发了不同类型的太阳能电池.太阳能电池其独特优势,超过风能、水能、地热能、核能等资源,有望成为未来电力供应主要支柱.制造太阳能电池材料的禁带宽度&应在1.1eV.1.7eV之间,以1.5eV左右为佳,最好采用直接迁移型半导体,较高的光电转换效率(以下简称“效率”),材料性能稳定,对环境不产生污染,易大面积制造和工业化生产.1954年美国贝尔实验室研制了世界上第一块实用半导体太阳能电池,不久后用于人造卫星.经近半个世纪努力,人们为太阳电池的研究、发展与产业化做出巨大努力.硅太阳电池于1958年首先在航天器上得到应用.在随后lO多年里,空间应用不断扩大,工艺不断改进.20世纪70年代初,硅太阳电池开始在地面应用,到70年代末地面用太阳电池产量已经超过空间电池产量,并促使成本不断降低.80年代初,硅太阳电池进入快速发展,开发的电池效率大幅度提高,商业化生产成本进一步降低,应用不断扩大.20世纪80年代中至今,薄膜太阳能电池研究迅速发展,薄膜电池被认为大幅度降低成本的根本出路,成为今后太阳能电池研究的热点和主流,并逐步向商业化生产过渡. 1不同材料太阳电池分类及特性简介 太阳能电池按材料可分为品体硅太阳电池、硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜太阳电池和光电化学太阳电池等几大类.开发太阳能电池的两个关键问题就是:提高效率和降低成本. 1.1晶体硅太阳电池晶体硅太阳电池是PV(Photovoltaic)市场上的主导产品,优点是技术、工艺最成熟,电池转换效率高,性能稳定,是过去20多年太阳电池研究、开发和生产主体材料.缺点是生产成本高.在硅电池研究中人们探索各种各样的电池结构和技术来改进电池性能,进一步提高效率.如发射极钝化、背面局部扩散、激光刻槽埋栅和双层减反射膜等,高效电池在这些实验和理论基础上发展起来的….1.2硅基薄膜太阳电池多晶硅(ploy.Si)薄膜和非晶硅(a.Si)薄膜太阳电池可以大幅度降低太阳电池价格.多晶硅薄膜电池优点是可在廉价的衬底材料上制备,其成本远低于晶体硅电池,效率相对较高,不久将会在PV市场上占据主导地位.非晶硅是硅和氢(约10%)的一种合金,具有以下优点:它对阳光的吸收系数高,活性层只有llam厚,材料的需求量大大减少,沉积温度低(约200℃),可直接沉积在玻璃、不锈钢和塑料膜等廉价的衬底材料上,生产成本低,单片电池面积大,便于工业化大规模生产.缺点是由于非晶硅材料光学禁带宽度为1.7eV,对太阳辐射光谱的长波区域不敏感,限制了非晶硅电池的效率,且其效率会随着光照时间的延续而衰减(即光致衰退),使电池性能不稳定.

槽式太阳能中高温技术的应用与发展

本文由新能源利用贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 槽式太阳能中高温技术 一、研究背景目前,随着全球能源供应问题日显突出和可持续发展战略的积极推行,国际国内对太阳能中高温技术的开发应用已掀起新一轮高潮。尽管美国等工业化先进国家早在八十年代即开始了将太阳能中高温技术应用到纺织、建筑、食品加工、木材烘干等工农业生产和日常用高温取暖、开水等方面,以获得 100℃以上的热水和蒸汽,但技术和设备工艺一直未获突破,产业规模化因而是不可能的。国内对此项技术的研究起步较晚,大多研究机构的研究也尚未突破以通过转动聚光镜来实现光跟踪这一传统技术路线,技术的商业化和设备的国产化难题一直解不开。德州华园新能源应用技术研究所经过几年的不断探索和实践,成功地解决了准静态光跟踪这一问题,为技术商业化和产业规模化及设备国产化奠定了基础。使用这一技术,利用国产材料制造的设备系统,在太阳辐射 0.7~1.2KW/㎡的条件下(适合我国绝大部分地区),实际产生 100~300℃热水和蒸汽;反射板反射率达 0.92 以上,设计寿命 15 年;单位面积造价比普通型真空管热水器还要低,是一种热效率高、经济实用,制造、安装、操作管理方便的新型太阳能中高温集热装置,系国内首创,其技术和应用方面的先进性已领先于国际,为太阳能中高温工程化、产业规模化提供了完全可能。太阳能取之不尽、用之不竭,属于绿色洁净能源。从长远来看,在各种可再生能源中太阳能将是最主要的可再生能源,其资源远大于人类对能源的总需求,应用前景十分广阔。广义地讲,地球上的能源约 99.8%来自太阳能。而通常说太阳能利用是指太阳能的直接转化和利用,如利用半导体光伏器件将太阳能转换为电能的太阳能光伏发电,把太阳能转换成热能的太阳能热利用和热发电等。美国是最早把太阳能中温系统用在工业加工的国家,80 年代就在加里福尼亚洲的帕萨尤纳,建造了一座 600m2 太阳能中温装置,产生 170℃蒸汽供洗衣房用热,可以满足洗衣房蒸汽需要量的 75%。美国德克萨斯州达拉斯北 80 公里处,建造一座 1070m2 中温装置,产生 173℃汽漂洗布匹,可满足工厂漂洗布匹需要量的 60%。美国勘萨斯 AAI 公司建造一座太阳能蒸汽混凝土实验厂,产生 150℃汽对混凝土养护。加拿大一家罐头食品加工厂,建造了一座太阳能中温系统装置,提供 150 -180℃蒸汽,每年可节省全厂电力消耗的 20%。澳大利亚太 阳能中温把导热油加热至 200 -250℃,用来熔化沥青。在日本除利用太阳能中温在工业普遍应用外,还在农业上利用太阳能中温对农药解毒,以进行有毒废物的处理。在罗马尼亚太阳能中温实际应用总量已达 18000 平方米,等等。近年来,我国太阳能热利用得到快速发展。特别是近几年,太阳能热水器产业得到快速发展。2003 年全行业太阳能热水器总产量在 1200 平方米,总保有量 5000 平方米;截止 2003 年底,全国热水器企业已经超过三千多家,年总产值达 120 亿元,年交税金达 4-6 亿元,太阳能热水器与燃气热水器、电热水器并列已经成为三大热水器产品之一。目前,我国已成为太阳能热水器应用的绝对大国,总保有量已超过 7500 万平方米,企业 5000 多家,年产值达 300 亿元。但是,这仅是太阳能的低温热利用一个方面,通常用来提供 40℃—80℃的生活用热水。 二、应用领域太阳能热利用更为广阔的领域是工农业生产中的中高温热利用,太阳能热利用更为广阔的领域是工农业生产中的中高温热利用,见表 1 所示。 表 1:太阳能中高温系统可应用的领域 用途工业利用领域 能源发电 热能形式 蒸汽 温度

太阳能集热管知识

太阳能集热管知识 太阳能热水器的直接效益分析 以济南地区为例,太阳辐照量为4773MJ/m2?a,太阳能热水器得热量为3148 MJ/ m2?a,力诺瑞特提供的“龙凤呈祥”系列LPPCA47-1516-42-ALF产品集热面积约为2m2,每年产生的热量为6296 MJ,每千克标准煤燃烧值为29.3 MJ,每立方天然气燃烧值为71 MJ,每千克干木柴燃烧值为12.6 MJ,每千克秸秆的燃烧值为14 MJ,每度电换算成能量单位能产生3.6 MJ,则我们很轻易的能够计算出:一台LPPCA47-1516-42-ALF每年能够节省214公斤标准煤、88立方米天然气、1748度电、499公斤干木柴,449公斤秸秆。 标准煤的市值为550元/吨,电为0.54元/千瓦时,天然气为2元/立方米。使用太阳能每年省煤115.5元、省电943.92元,省天然气176元,同时约减少8棵树的砍伐。 2、社会效益分析 以济南地区为例,太阳辐照量为4773MJ/m2?a,太阳能热水器得热量为3148 MJ/ m2?a,而1KG标准煤煤燃烧的能量为29308KJ,释放二氧化碳为2.26kg。绿色植物进行光合作用时,吸收空气中的二氧化碳和土壤中的水分,合成有机物质并释放氧气。各种植物由于其光合器官(内外表面积)和生长发育状况等不同,吸收二氧化碳释放氧气的能力差异也很大,以一平方米的绿叶面积一小时所消耗的二氧化碳量计算,绊根草为 4.5~6.0克,向日葵为3.7~4.3克,葡萄为1.6克。每平米草坪吸收二氧化碳3.6克,每平米落叶乔木吸收二氧化碳90克。按照草坪和落叶乔木各占一半面积组合成绿地计算,每平米绿地吸收二氧化碳46.8克。由以上直接效益分析得出换算得出结论:每平米集热器相当于3148X106/2.9308X107=107千克煤产生的热量。那么,应用集热器替代常规能源可以减少二氧化碳的排放,每平米集热器减排二氧化碳为107×2.26(每千克标准煤燃烧产生的二氧化碳量)=241.82千克。这相当于241.82÷3.6=67.17平方米草坪吸收二氧化碳的作用,相当于241.82÷90=2.69平方米落叶乔木吸收二氧化碳的作用。从此处可以看出,使用太阳能热水器其社会价值的巨大效益. 按75%加权使用率计算,1~4类太阳能资源区内平均每平方米太阳能热水器年可替代标煤为150kgce,相当417度电。每台太阳能热水器按2平方米计算,年可替代标准煤300kgce。另外按目前我国科技水平和能耗状况,各有害气体的排放因子和每平方米太阳能热水器的年减排量、效益列于上表。 单台热水器节约:能源替代量=150公斤标煤/每平方米集热面积年=0.15吨标煤/每平方米集热面积年=416.7千瓦时/每平方米集热面积/ 年 CO2减排量=330公斤/每平方米集热面积年=0.33吨/每平方米集热面积年 1、

太阳能电池板原理(DOC)

随着全球能源日趋紧张,太阳能成为新型能源得到了大力的开发,其中我们在生活中使用最多的就是太阳能电池了。太阳能电池是以半导体材料为主,利用光电材料吸收光能后发生光电转换,使它产生电流,那么太阳能电池的工作原理是怎么样的呢?太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。当太阳光照射到半导体上时,其中一部分被表面反射掉,其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光,当然有一些变成热,另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子—空穴对。这样,光能就以产生电子—空穴对的形式转变为电能。 一、太阳能电池的物理基础 当太阳光照射p-n结时,在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子——空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向型区,空穴被驱向P型区,从而使凡区有过剩的电子,P区有过剩的空穴。于是,就在p-n结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。 如果半导体内存在P—N结,则在P型和N型交界面两边形成势垒电场,能将电子驱向N区,空穴驱向P区,从而使得N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴,在P—N结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。

制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种,因此太阳电池的种类也很多。目前,技术最成熟,并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。下面我们以硅太阳能电池为例,详细介绍太阳能电池的工作原理。 1、本征半导体 物质的导电性能决定于原子结构。导体一般为低价元素,它们的最外层电子极易挣脱原子核的束缚成为自由电子,在外电场的作用下产生定向移动,形成电流。高价元素(如惰性气体)或高分子物质(如橡胶),它们的最外层电子受原子核束缚力很强,很难成为自由电子,所以导电性极差,成为绝缘体。常用的半导体材料硅(Si)和锗(Ge)均为四价元素,它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚,也不像绝缘体那样被原子核束缚的那么紧,因而其导电性介于二者之间。 将纯净的半导体经过一定的工艺过程制成单晶体,即为本征半导体。晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,相邻的原子形成共价键。

太阳能热利用综述

太阳能热利用技术发展 摘要:太阳能是理想的可再生能源.太阳能热利用技术目前还处于发展时期。文章对太阳能热利用成熟技术、先进技术以及当前研究的中心问题进行了简要的概述。成熟技术部分主要包括热水器、太阳灶、太阳房等广为人们使用的太阳能热利用技术;先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利用技术,包括太阳能热发电、太阳能空调制冷、太阳能制氢、太阳能梅水淡化及太阳能烟囱发电等;在当前研究的中心问题部分,主要论述解决太阳能热利用的关键技术问题。 关键词:太阳能,热利用,发电 The development of solar thermal technology Shen Fang (Ningbo Engineering College of Information and Engineering, Ningbo, Zhejiang 3150000) Abstract: Solar energy is an ideal renewable energy source and its thermal utilization is the one of its most important applications. we review the status of solar thermal utilization, including: (1) developed technologies which are already widely used all over the world, such as solar assisted water heaters, solar cookers, solar heated buildings and so on;(2) advanced technologies which are still in the development or laboratory stage and could have more innovative applications, including thermal power generation, refrigeration, hydrogen production, desalination, and chimneys; (3) major problems which need to be resolved for advanced utilization of solar thermal energy. Keywords: solar energy, thermal utilization, power generation 引言 由于人类对能源需求的日益增长,常规能源的日益短缺,石油价格不断上涨,全球气候变暖以及环境的压力,世界各国为寻求能源安全和人类社会可持续发展,将战略目光转向可再生能源的开发新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。其中,最理想的新能源是大阳能。太阳能是最理想的可再生能源,具有清洁、无污染、辐射总功率巨大且取之不尽的优点,开发和利用太阳能是人类社会可持续发展的重要举措。

中高温太阳能锅炉

中高温太阳能太阳能锅炉 一、概念 太阳能锅炉是相对于民用太阳能热水器而言的太阳能中、高温利用。联合国能源署研究资料显示:人类消耗掉的化石能源当中,50% 以上是为了获得工业蒸汽。传统工业锅炉(电炉、油炉、汽炉等)假如用“太阳热能”替代,将节约50%的传统能源。由此对太阳能中高温利用(100-300度)就称谓太阳能锅炉。 工业蒸汽的温度大多在100-250度之间,普通的脱水烘干的温度在80度左右,这样的温度利用“太阳热能工业锅炉”是完全可以顺利实现并且比较容易商业化推广。“太阳热能工业锅炉”可以轻松实现。太阳能锅炉是一种新兴的锅炉装置,由太阳能集热器和锅炉组成。太阳能集热器将吸收的热量转换为水、油、空气等介质的热能,热能再循环到锅炉供工业使用。 二、国家的扶持政策 太阳能为无污染的可再生能源,太阳能锅炉前景可观,投资回收率较高,设备折旧率较低,所以进行太阳能锅炉改造是各企事业单位较为理想的选项,而这也正是国家对此类项目工程给予扶持政策和优惠措施的原因。 二、技术存在问题 (1)光热转换效率低 目前太阳能锅炉大多采用太阳能热水器使用的真空加热管或平板集热器,这种集热方式采光面积大,因此热损失很大。如图1所示。 图1 太阳能锅炉

(2)温度低 采用低温集热方式,加热介质温度低,无法满足工业上更高温度的使用要求。 三、中、高温太阳能锅炉 这个技术也是目前我们团队开发的太阳能锅炉,如图2所示,真空集热管以圆柱形式排布形成一个集热装置,从上往下流过的蒸汽蒸汽通过侧面就、高温集热管加热。这种太阳能锅炉是将高温太阳能集热管和塔式聚光系统集合在一起。它综合利用高温真空集热管工作温度高、效率低和塔式聚光灵活多变特定。根据采光面积、锅炉大小不同(圆柱形锅炉直径和长度不同),工作温度在100-600℃。 四、投资成本和市场前景 以300m2采光面积为例,每年产生的热量Q=300*0.8*5*300=360000KW小时的热量(一年300天、每天5小时光照计算,单位面积1KWH辐射强度,光热效率高达80%以上),这相当于每年节省超过36W元以上的电费(产生这么多热量应该消耗更多电量,每度电1元计算)。而初步估算整个热发电系统成本不超过150W,不超过5年即可收回所有成本。本成果处于研发阶段,但高温真空管及采光场系统设计均已有成熟样品。由于采光面积增大,对聚光系统要求非常低。产品应用前景广泛,可以在晴天时代替燃煤锅炉。 随着这几年全国雾霾天气恶化,国家对于传统燃煤锅炉改造迫在眉睫,太阳能锅炉可以改善北方采暖导致的污染。

太阳能电池工作原理和应用

太阳能电池的分类简介 (1)硅太阳能电池 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。 单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%,规模生产时的效率为15%(截止2011,为18%)。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降 低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多晶硅 薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代 产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低 廉,而效率高于非晶硅薄膜电池,其实验室最高转 换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%(截 止2011,为17%)。因此,多晶硅薄膜电池不久 将会在太阳能电池市场上占据主导地位。 非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,转换效率较高,便于大规模生产,有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应,稳定性不高,直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。

2)多晶体薄膜电池 多晶体薄膜电池硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产 品。 砷化镓(GaAs)III-V化合物电池的转换效率 可达28%,GaAs化合物材料具有十分理想的光学 带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热 不敏感,适合于制造高效单结电池。但是GaAs 材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用 GaAs电池的普及。 (3)有机聚合物电池 以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本低等优势,从而对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。 (5)有机薄膜电池 有机薄膜太阳能电池,就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。大家对有机太阳能电池不熟悉,这是情理中的事。如今量产的太阳能电池里,95%以上是硅基的,而剩下的不到5%也是由其它无机材料制成的 6)染料敏化电池 染料敏化太阳能电池,是将一种色素附着在TiO2粒子上,然后浸泡在一种电解液中。色素受到光的照射,生成自由电子和空穴。自由电子被TiO2吸收,从电极流出进入外电路,再经过用电器,流入电解液,最后回到色素。染料敏化太阳能电池的制造成本很低,这使它具有很强的竞争力。它的能量转换效率为12%左右。 (7)塑料电池 塑料太阳能电池以可循环使用的塑料薄膜为原料,能通过“卷对卷印刷”技术大规模生产,其成本低廉、环保。但塑料太阳能电池尚不成熟,预计在未来5年到10年,基于塑料等有机材料的太阳能电池制造技术将走向成熟并大规模投入使用。 太阳能工作原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能发电有两种方式,一种是光一热一电转换方式,另一种是光一电直接转换方式。其中,光一电直接转换方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光一电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种大有前途的新型

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