太阳能的应用原理的论文
光伏发电论文

光伏发电的研究摘要:中国有很多光资源丰富的地区。
新疆是光资源丰富的地区之一,所以光伏发电的研究有着重大的意义。
本论文基于国内外光伏发电技术的现状对光伏产业、关键技术及新疆光伏发电产业的前景进行研究。
提出国家光伏发电所面临的问题及解决的一些建议。
关键词:光伏发电、太阳能、伏特效应正文内容:1太阳能光伏产业1.1 光伏发电的基本概念物质吸收光能产生电动势的现象,称为光生伏特效应。
这种现象在液体和固体物质中都会发生,但是效率却大小不一,其中半导体 P-N 结器件在太阳光照射下的光电转换效率较高。
而利用光生伏特效应原理制成的晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能,称为光 - 电转换,即太阳能光伏发电。
太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池,是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。
当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时,太阳能电池吸收光能,产生光生电子 - 空穴对。
在电池内建电场作用下,光生电子和空穴分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。
[1]若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有了“光生电流”流过,从而获得功率输出。
这样,太阳的光能就直接变成了可以使用的电能。
光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
太阳能光伏发电系统主要包括:太阳能电池方列、阻塞二极管、储能蓄电池组、调节控制器、逆变器、用电负载等。
其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,阻塞二极管、控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端。
1.2 辅料链辅料链在太阳能光伏产业中所占的比重很大。
由于太阳能光伏产品涉及的辅料数量和品种较多,因此,以硅片为界,分为硅片前和硅片后两个部分。
硅片前辅料主要是提纯和生产多晶硅、单晶硅所用的辅料。
包括:氯产品、氢气以及氢氯化所用的气体、氮化硅粉、惰性气体、其他反应气体、石英坩埚、铸锭炉、炭毡、温度传感器件等。
硅片后辅料包括切割线、切削液、金刚砂微粉、各类碱、酸和纯净水、三氯氧磷气体、硅烷气体、银浆、铝浆等。
太阳能论文2

太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作
发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。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。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出CO2和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。
水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。
核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害,而且这一影响并未终止。
这些都迫使人们去寻找新能源。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。
太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子,如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子,就成为带负电的N型半导体;若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子,形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由N极区往P极区移动,电子由P极区向N极区移动,形成电流。 制作时,多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。 太阳能发电是最理想的新能源 照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
太阳能利用技术课程论文

太阳能利用技术课程论文HUNAN UNIVERSITY太阳能利用技术课程论文太阳能制冷姓名: 叶祎 201301050111专业班级: 能源与动力工程1301所在学院: 机械与运载工程学院指导老师: 陈敬炜1 引言太阳能是新能源和可再生能源的一种,具有普遍、无害、长久等优点,被认为是人类未来最理想的替代能源之一。
但太阳能同时也有分散、随机、间歇等缺点,故需要研究各种技术以及配备各种收集和储能设备来达到对太阳能的利用。
简单来说,太阳能制冷是将收集的太阳能转换为热能或机械能,再利用这部分热能或机械能作为外界的补偿,使系统达到并维持所需的低温。
其最大的优点是有很好的季节适应性——夏季气温越高,越需要制冷,同时太阳辐射条件也越好,太阳能制冷系统的制冷量也越大。
除此之外,太阳能制冷还具有污染小,工作噪声小以及一机多用等优点。
2 原理、特点及发展趋势根据不同的能量转换方式,现有的太阳能制冷主要有太阳能光电转换,再以电制冷,以及光热转换,以热制冷这两种方式。
其中光电转换的制冷方法因为成本较高而多用于研究,光热转换的制冷方法则因其廉价的优势而被广泛应用。
以热制冷的太阳能制冷系统又可分为一下几类:1)太阳能吸收式制冷系统原理和特点:吸收式制冷是目前为止应用最多的太阳能空调方式,其工作原理是利用溶液浓度的变化来获取冷量,即制冷剂在一定压力下蒸发吸热,再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。
常用的吸收剂-制冷剂的组合有两种,溴化锂-水和水-氨,其中溴化锂吸收式制冷技术相对成熟,但系统成本稍高,故主要用于大型空调设备。
主要组成为太阳能集热器、吸收式制冷剂、空调箱、锅炉、储水箱和自动控制系统等。
发展趋势:吸收式制冷起源于1932年,但受制于成本高、商业价值而发展缓慢;1992年因世界性能源危机而收到发达国家重视,发展至今。
目前的吸收式制冷需采用聚光式集热器,影响推广,故研究将重点放在降低所需热源温度上。
2)太阳能吸附式制冷系统原理和特点:吸附式制冷系统与吸收式不同之处在于吸附式制冷系统的太阳能集热器和吸附器合二为一,即将太阳能系统与制冷剂合二为一,其结构较吸收式制冷系统而言更为简单。
功能材料及应用论文-单晶硅太阳能应用

生活中的功能材料——单晶硅太阳能电池研究及发展一、引言随着人类社会的不断发展,人与自然的矛盾也愈来愈突出。
目前全世界范围面临的最为突出的问题是环境与能源.即环境恶化和能源短缺。
人类的主要传统能源( 石油、煤炭、天然气) 的储存量是有限的,且对环境有污染,所以节能环保型能源的开发和利用迫在眉睫。
这个问题当然要通过各国政府采取正确的对策来处理。
发展新能源材料及相应的技术,将是解决这一些问题最为有效的方法之一。
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。
事实上近年来人们对太阳能材料的研制和利用,已显示了积极有效的作用。
这一新型能源材料的发展.既可解块人类面临的能源短缺问题,又不造成环境的污染。
从50年代的硅电池,60年代的G a A s 电池,70年代的非晶硅电池,80年代的铸造多晶硅电池,到90年代的I I一Ⅵ化合物电池的开发和应用,到现今有机聚合物太阳电池和纳米结构太阳电池的研究开发,构成了太阳能光电材料和器发展的历史脚印。
目前太阳能电池材料主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅电池。
硅太阳能电池中以单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。
二、单晶硅太阳电池的生产制备工艺(一)、基本结构(二)、太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求:①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。
②断面完整性好,消除拉丝、刀痕和微裂纹。
③提高成品率,缩小刀(钢丝)切缝,降低原材料损耗。
④提高切割速度,实现自动化切割。
具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类:1、有机杂质沾污:可通过有机试剂的溶解作用,结合兆声波清洗技术来去除。
2、颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒,利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。
3、金属离子沾污:该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。
硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类:(1)、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。
太阳能利用论文太阳能的利用论文

太阳能利用论文太阳能的利用论文太阳能热利用在建筑中的设计要点摘要:随着国家对节能建筑的日益重视,建筑节能设计已经成为设计师必须重视的环节。
根据《太阳能供热采暖工程技术规范》GB 50495-2009,从规划布局设计原则、建筑设计原则以及太阳能系统的选择三个方面对太阳能热利用在建筑设计中的要素进行分析。
Abstract: With the nation's growing emphasis on energy-saving buildings, building energy-saving design has become valued tache which a disigner must take into account. In this paper, through three aspects of layout design principles, architectural design principles and solar systems selection the author introduce and analyses solar thermal that is utilized in the design elements ofthe construction.关键词:太阳能;规划布局;建筑设计;系统的选择Key words: solar energy;planning andlayout;architectural design;system selection中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0089-020引言近年来,我国太阳能热利用技术发展迅速,在建筑中应用最成熟、发展最快的是家用太阳能热水器,我国也是其生产应用第一大国。
随着太阳能利用的逐步增加,太阳能行业很有可能成为我国未来低碳经济走向世界的领头行业。
1规划布局设计原则1.1 规划布局设计的影响因素规划布局设计需综合考虑用地特征、当地气候、纬度、日照等条件,了解业主对热水的主观使用需求(如使用时间、使用量),明确规划区域内常规辅助能源的类型,综合确定太阳能热水系统应用的规模及形式。
作文《研究太阳能的利用》

研究太阳能的利用哎,说太阳能这事儿吧,最近我琢磨着,这玩意儿跟AI算法啊训练数据啊,压根儿就没啥关系!咱不能一看到高科技就脑子里嗡嗡的,非得往那复杂的玩意儿上靠。
想当初我爸妈家屋顶装太阳能热水器那事儿,就特典型。
那太阳能热水器啊,看着挺简单,就是几个黑乎乎的管子,搁屋顶晒太阳。
但实际上,安装过程那叫一个……精彩!首先,师傅来之前,我爸妈可兴奋了,提前好几天就打扫屋顶,那屋顶啊,多年没清理了,全是鸟屎和落叶,我妈拿着个小扫帚,像打仗似的,那叫一个认真!扫完之后,我爸又拿着高压水枪冲洗,冲得我当时都觉得,这屋顶都能直接当游泳池用了,水花四溅的,差点儿把我新买的拖鞋都冲走了!师傅来了以后,也是手脚麻利,但那架势,就跟外科手术似的,各种测量,各种计算,我瞅着那水平仪晃来晃去,还以为他在玩儿什么高科技设备呢,呵!其实就是看看管子装得平不平,角度对不对,保证最大限度地接收太阳光。
这期间,师傅还跟我爸唠家常,聊到他儿子在城里工作,一个月工资多少多少,还抱怨说现在物价太高,买菜都得精打细算,听得我感觉,这安装太阳能热水器,比我之前想象的要接地气多了,哈哈。
安装好之后,那才叫一个爽!之前冬天洗澡,那水凉得啊,跟冰碴子似的,我妈冻得直哆嗦。
现在呢?阳光好的时候,热水哗哗的,那感觉,甭提多滋润了!我爸说,这太阳能热水器,完全不用操心,白天晒太阳,晚上就有热水,比烧煤气方便太多了,而且还环保!你看,这太阳能的利用,说白了,就是个能量转换的事儿。
和AI算法没半毛钱关系!你把太阳能板摆在那里,它就老老实实地给你提供能源,不像AI模型,动不动就需要海量数据,还得不停地学习,更新,矫正。
这太阳能热水器,就是个普普通通的,实实在在的,能解决实际问题的技术。
所以啊,研究太阳能,别搞那些花里胡哨的,踏踏实实地把这基础的技术做好,比啥都强!就像我爸妈家那个太阳能热水器,虽然看着简单,但却实实在在的温暖了咱们一家,这才是最重要的嘛!。
太阳能热化学储能技术的研究及应用
太阳能热化学储能技术的研究及应用随着气候变化和环境问题的加剧,自然界的资源变得越来越紧缺,加之人们对能源的需求日益增长,发展清洁、可再生的能源成为了摆在全球人类面前的重要课题。
太阳能作为一种无限的清洁能源,被越来越多的国家和机构所重视。
为了使太阳能得到更好的利用,科学家们致力于研究和开发各种太阳能储能技术,其中太阳能热化学储能技术是一个备受瞩目的领域。
什么是太阳能热化学储能技术?太阳能热化学储能技术是一种利用太阳能对储能材料进行加热并充分吸收太阳能的过程,将光能转化为热能,并将热能储存在相变材料中,当需要释放时再将储存的热能释放出来。
相比于传统的太阳能热能储存技术,太阳能热化学储能技术具有更高的能量密度和更长久的储存时间,同时还能够充分利用太阳能,并将其转化为可靠的电力。
如何实现太阳能热化学储能技术?实现太阳能热化学储能技术主要需要两个步骤:储能和释能。
储能:太阳能热化学储能技术的关键在于储能材料的选择。
这种材料可以分为两类:化学变化储热材料和相变储热材料。
化学变化储热材料是指在加热的过程中,通过化学反应产生储热效果,因此可以称之为化学反应储能材料。
相变储热材料则是指在加热的过程中,通过物质相变所吸收的能量来储存、释放热量,因此可以称之为相变储能材料。
对于储存热量大约在100℃到200℃之间的太阳能,可以使用相变储能材料,而对于需要储存热量在200℃到400℃之间的太阳能,可以使用化学变化储热材料。
释能:释能过程是将储存的热能转化为电能的过程。
在太阳能热化学储能技术中,将释放的热能转化为电能主要有两种方式:热发电和温差发电。
热发电是指将储存的热能直接转化为电能的过程,其中最常见的方法是利用塔式太阳能热塔提升温度,驱动涡轮机发电。
而温差发电是指利用材料的热电效应将储存的热能转化为电能,其中最常见的应用是锗硅(III-V族)热电材料技术。
太阳能热化学储能技术的应用前景太阳能热化学储能技术将太阳能转化为可靠的电力,具有广泛的应用前景。
太阳能光伏发电技术与光热转换技术
学校代码: 10128学号:************ 本科毕业论文题目:太阳能光伏发电技术与光热转换技术的比较****:***学院:理学院系别:物理系专业:电子信息科学与技术班级:电科08-2指导教师:胡秀珍教授二〇一二年六月摘要当今社会,煤矿、石油等自然资源在不断被人类开采,这造成了这些经过几百万年甚至几千万年才形成的矿物能源消耗殆尽。
这些古老的化石能源并不是用之不竭的,因此在这些矿物质能源消耗完之前,人类必须要发掘出新的能源来继续满足人类的日常生活需要。
太阳能光伏发电技术和太阳能光热转换技术最近几年都获得了很大的发展,这二者在工作原理、材料和应用等各方面都各有优势,对人类未来的发展具有重要意义。
本论文首先介绍了太阳能光热发电原理和光伏发电原理,然后对太阳能电池发电技术和光热转换技术进行了论述。
再通过对太阳能典型产品如太阳能灯,太阳能热水器等的分析研究,使我对太阳能光伏发电技术与光热转换技术有了进一步的认识与理解。
最后文章重点对太阳能光伏发电技术与光热转换技术进行了各项技术比较。
使我在掌握了太阳能的知识及应用的同时,提高了自己的思维能力和创新精神。
关键词:光伏发电;光热转换;太阳能电池板;太阳能集热器;AbstractIn today's society,coal, oil and other natural resources exploitation of chemical constantly, make these after millions of years to millions of years to form the mineral chemistry natural energy consumed. These chemical energy is not inexhaustible, so be in these minerals before completing the energy consumption, humans have to find new sources of energy to replace the old chemical energy to continue to support human production and life need.As photovoltaic power generation of main equipment, solar battery in recent years obtained very big development and progress, and at the same time the solar-thermal conversion technologies such as solar energy water heaters and also widely used. The two in the working principle, materials and application and so on various aspects each have an advantage. This article through more solar photovoltaic power generation technology and solar-thermal conversion technology, solar photovoltaic power generation to solar energy technology and solar-thermal conversion technology compared and learning. To grasp the basic knowledge and application of solar energy has a huge role.This paper analyzes the solar cell power generation, and photovoltaic power generation technology principle of principle, and to the solar-thermal technology principle, the principle of warmth conversion technology is discussed. Finally by the example analysis, such as solar energy lamp, solar water heater, etc, to solar photovoltaic power generation technology and solar-thermal conversion technology have further knowledge and understanding. In further understanding and the understanding, on the basis of the development of solar energy future prospects, the master of the knowledge of the solar energy and application, and inprove my thinking ability and creative spirit.Keywords:Photovoltaic power generation; Solar-thermal conversion; Solar panels; Solar energy collector.目录引言 (1)第一章太阳能光伏发电原理与技术 (2)1.1太阳能光伏发电原理 (2)1.2太阳能光伏发电技术 (3)1.2.1 太阳能光伏发电技术概述 (3)1.2.2 太阳能电池片 (4)第二章太阳能光热转换原理与技术 (6)2.1 太阳能光热转换的原理 (6)2.2太阳能光热转换的技术 (6)2.2.1 太阳能光热技术概述 (7)2.2.2 太阳能集热器 (7)2.2.3 太阳能光热利用方式分类 (7)第三章太阳能光电和光热技术典型应用分析 (9)3.1 太阳能光伏技术典型应用分析 (9)3.1.1太阳能灯 (9)3.1.2太阳能光伏发电系统 (11)3.2太阳能光热技术典型应用分析 (12)3.2.1太阳能热水器 (12)3.1.2太阳能光热发电系统 (15)第四章太阳能光伏发电技术与光热转换技术的比较 (18)4.1光伏发电技术与光热转换技术的共同点 (18)4.2光伏发电技术与光热转换技术的不同点 (18)4.2.1对所用能源的转换方式的比较 (18)4.2.2光伏与光热转换效率比较 (19)4.3光伏发电技术与光热转换技术的对比分析 (19)4.4光伏发电技术与光热转换技术所需装置比较 (20)4.5光伏发电技术与光热转换技术的发展现状比较 (21)4.5.1太阳能光伏技术发展现状 (21)4.5.2太阳能光热技术发展现状 (23)结论 (25)参考文献 (27)谢辞 (29)引言当今社会,人类对煤矿,石油等天然资源不断开采,导致这些经过上万年才能形成的天然能源出现了供应不足的现象。
家用太阳能发电系统设计
家用太阳能发电系统设计摘要:本论文旨在介绍家用太阳能发电系统在设计方面的一些基本知识,以及对太阳能发电系统所需的组件进行解释和分析。
首先,我们将介绍太阳能发电系统的工作原理和发电方式。
其次,我们将讨论家用太阳能发电的主要组成部分,包括太阳能电池板、控制器、电池、逆变器以及连接电线等。
最后,我们将重点关注太阳能电池板的设计和选择,以及其他部分的配套和维护。
引言:随着环境保护意识的增强,人们越来越重视可再生能源的发展和利用,并且通过技术手段来实现低碳生活,太阳能就是其中能满足需求的可再生能源之一。
现如今,太阳能系统已经被广泛运用到电力、照明体系、农业、交通和通信等领域。
在家庭,由于它不仅便于安装、使用,而且没有噪音污染、不需要燃料等,越来越多的人们开始选择使用太阳能发电系统,以获得清洁、低成本、可持续性的电力供应。
工作原理:太阳能发电系统是指通过将太阳能转化成为电能的一种设备,主要由太阳能电池板、控制器、电池和逆变器等组成。
太阳能电池板将太阳能转化成为直流电能,控制器用来控制电池的充电和放电,电池则储存电能,逆变器将直流电转化成为交流电以满足家庭用电需求。
整个发电过程都是基于太阳的辐射能,自然无噪音,无配备燃料、机械和水或其它化学剂,同时也是一种非常环保的能源设备。
组成部分:太阳能电池板:它是太阳能发电的核心部件,也是所有其他模块的基础。
太阳能电池板主要由太阳能电池单元组成,这些电池是将光线转化成为电流的器件。
太阳能电池板的选材、安装陈设和配置需要具体匹配家庭实际用电需求。
控制器:它是将电池中的电能储存到电池组中并控制其充放电的重要设备,可以提高电池的充电效率和提高电池寿命。
同时也可以对电池组、太阳能电池板、逆变器进行监测和控制。
电池:它是储存太阳能电池板发出的电流能量,并在需要时将电流转化成为电力供应给家庭用电器。
电池的选用需要考虑到储存容量,品牌质量,寿命,充电和放电效率等因素。
逆变器:它主要是将直流电的电能转换成为交流电的电能,以满足家庭用电器的需求,包括空调、电视机、冰箱、灯管等。
光伏发电毕业论文
光伏发电毕业论文光伏发电毕业论文随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源成为了人们追求的热门话题。
在可再生能源中,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛关注。
本篇论文将从光伏发电的原理、技术发展、应用前景等多个角度进行探讨,旨在全面了解光伏发电的相关知识。
一、光伏发电的原理光伏发电是利用光电效应将太阳能转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时,光子的能量被电子吸收,使电子从价带跃迁到导带,产生电流。
这种现象被广泛应用于光伏电池中,通过将多个光伏电池串联或并联,可以产生足够的电压和电流来供电。
二、光伏发电的技术发展光伏发电技术经过了多年的发展,取得了显著的进步。
最早的光伏电池是由单晶硅制成的,成本高昂且制造过程复杂。
随着技术的进步,多晶硅、非晶硅和染料敏化太阳能电池等新型光伏电池相继问世,降低了成本并提高了效率。
此外,光伏发电技术还包括了光伏组件的制造和安装、光伏逆变器的设计和控制等方面的创新。
光伏组件的制造技术不断改进,使得光伏电池板的效率得到提高。
光伏逆变器的设计和控制技术的发展,使得光伏发电系统能够更好地适应不同的工作环境和需求。
三、光伏发电的应用前景光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,具有广阔的应用前景。
首先,光伏发电可以用于居民和商业建筑的电力供应。
通过在屋顶或空地上安装光伏电池板,可以将太阳能转化为电能,满足部分或全部的电力需求。
其次,光伏发电可以用于农村地区和偏远地区的电力供应。
在没有电网覆盖的地方,光伏发电系统可以独立运行,为当地居民提供可靠的电力。
另外,光伏发电还可以应用于交通工具和移动设备。
光伏电池板可以嵌入汽车、飞机、船只等交通工具中,为其提供动力。
此外,光伏电池板还可以嵌入手机、笔记本电脑等移动设备中,延长其使用时间。
最后,光伏发电还可以用于大规模的电力供应。
通过建设光伏电站,可以将大量的太阳能转化为电能,供应给城市和工业区域的电网。
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太阳能的应用原理
1. 引言
太阳能是一种可以持续不断地利用太阳辐射能源进行发电和热水供应的可再生
能源。它具有环保、可持续和经济等优点,在当今世界能源危机和环境问题愈发严
峻的情况下,太阳能的应用越来越被重视。本文将介绍太阳能的应用原理,包括光
伏发电和太阳热利用两个方面,为读者深入了解太阳能的应用提供参考。
2. 光伏发电原理
光伏发电是利用光电效应将太阳光转换为电能的过程。以下为光伏发电的工作
原理:
• 太阳能电池片:光伏发电的基本单元是太阳能电池片,它由两层不同
材质的半导体材料组成。当光线照射到太阳能电池片上时,光子会激发电子从
低能级跃迁到高能级,形成光电流。
• 硅材料:目前常用的太阳能电池片主要是利用硅材料,其中掺杂了一
定浓度的磷和硼,形成n型和p型半导体结构。这种结构能形成pn结,当光
线照射到pn结时,会形成电场,将光电流引导出来。
• 光电流产生:当太阳能电池片接收到太阳光时,光子会撞击电池片表
面,产生电子空穴对。由于pn结的电场作用,电子会向p区移动,空穴会向
n区移动,这样就产生了光电流。
• 电流输出:光电流经过连接线路,通过逆变器转换成交流电输出给电
网,供给家庭和工业使用。光伏发电系统通常包括太阳能电池组件、连接线路
和逆变器等组成。
3. 太阳热利用原理
太阳热利用是利用太阳能的热量进行加热、热水供应和太阳能空调等应用。以
下为太阳热利用的原理:
• 太阳能集热器:太阳能集热器是太阳热利用的关键设备,它主要由集
热器管、吸热板和绝热层构成。当太阳光照射到集热器管表面时,吸热板会吸
收太阳热辐射,将热量转移到集热器管内的工质中。
• 工质流动:太阳能集热器中的工质通常是水或其他介质,当太阳热辐
射转化为热量后,工质会被加热并流动起来。
• 热能利用:流动的工质将热量传递给被加热对象,如热水、暖气和太
阳能空调等。这样可以实现供暖、供热水和空调等多种应用。
4. 太阳能应用的优势
太阳能的应用具有以下几个方面的优势:
• 环保:太阳能是一种绿色能源,不会产生二氧化碳等有害气体,减少
对大气环境的破坏,有利于缓解全球变暖问题。
• 可再生:太阳能源可以持续不断地提供能量,和煤、油等化石能源不
同,不会耗尽。
• 经济性:尽管太阳能设备的建设成本较高,但长期运营成本较低。一
旦安装好太阳能发电系统或太阳能热利用系统,就可以通过免费的太阳能获得
能源,节省电力费用。
• 分布式发电:太阳能发电可以分布在各个地方进行发电,降低了输电
损耗,提高了能源利用效率。
5. 结论
太阳能应用原理的研究和推广是解决能源危机和环境问题的重要途径。通过光
伏发电和太阳热利用,可以有效地实现太阳能的利用,为人们提供清洁、经济和可
持续的能源供应。随着科技和经济条件的不断发展,相信太阳能的应用将会得到更
加广泛的推广和应用。
以上是对太阳能的应用原理进行的简要介绍,读者可以进一步深入研究和了解
太阳能的应用领域和技术发展前景,为推动可持续能源的发展做出贡献。