太陽(yáng)能電池發(fā)電原理光合太陽(yáng)能電池片太陽(yáng)能電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有很多體為例描述光發(fā)電過程。PNP－N當(dāng)光線照耀太陽(yáng)能電池外表時(shí)使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P－N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。太陽(yáng)簡(jiǎn)介太陽(yáng)是離地球最近的一顆恒星,也是太陽(yáng)的中心天體,它的質(zhì)量占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.865照耀,地面的溫度將會(huì)很快地降低到接近確定零度持在14℃左右,形成了人類和絕大局部生物生存的條件。除了原子能、地?zé)岷突鹕奖l(fā)的能量外,地面上大局部能源均直接或間接同太陽(yáng)有關(guān)。6.96×105km(是地球半徑的1091.99×1027t(是地球質(zhì)量的331/4。太陽(yáng)外表的有效溫度為5762K,而內(nèi)部中心區(qū)域的溫度則高達(dá)幾千萬(wàn)度。太陽(yáng)的能量主要來源于6.57×1011kg6.53×1011kg3.90×1023kW3×105km/s1.77×1014kW到達(dá)地球大氣層上邊緣(“上界”),由于穿越大氣層時(shí)的衰減,最終約8.5×1013kW到達(dá)地球外表,這個(gè)數(shù)量相當(dāng)于全世界發(fā)電量的幾十萬(wàn)倍。600核反響聚合成氦,它的壽命約為50億年,因此,從這個(gè)意義上講,可以說太陽(yáng)的能量是取之不盡、用之不竭的。太陽(yáng)的構(gòu)造和能量傳遞方式簡(jiǎn)要說明如下。太陽(yáng)的質(zhì)量很大,在太陽(yáng)自身的重力作用下,太陽(yáng)物質(zhì)向核心聚攏,核心中心的密度和溫核反響區(qū)、輻射區(qū)、對(duì)流區(qū)和太陽(yáng)大氣。核反響區(qū)在太陽(yáng)半徑25%(即0.25R)的區(qū)域內(nèi),是太陽(yáng)的核心,集中了太陽(yáng)一半以上的質(zhì)量。此處1500(K)2500(1atm=101325Pa)158g/cm3。這局部產(chǎn)生的能量占太陽(yáng)產(chǎn)生的總能量的99%,并以對(duì)流和輻射方式向外輻射。氫聚合時(shí)放出伽瑪射線,這種射線通過較冷區(qū)域時(shí),消耗能量,增加波長(zhǎng),變成X射線或紫外線及可見光。輻射區(qū)0.25～0.8R13萬(wàn)度,密度下降為0.079g/cm3。在太陽(yáng)核心產(chǎn)生的能量通過這個(gè)區(qū)域由輻射傳輸出去。(3)對(duì)流區(qū)0.8～1.0R5000K,密度為10－8g/cm3性質(zhì)只能靠同觀測(cè)相符合的理論計(jì)算來確定。(4)太陽(yáng)大氣大致可以分為光球、色球、日冕等層次,各層次的物理性質(zhì)有明顯區(qū)分。太陽(yáng)大氣的最底層稱為光球,太陽(yáng)的全部光能幾乎全從這個(gè)層次發(fā)出。太陽(yáng)的連續(xù)光譜根本上就是光球的光譜,太陽(yáng)光譜內(nèi)的吸取線根本上也是在這一層內(nèi)形成的。光球的厚度約為500km。色球是太陽(yáng)大氣的中層,是光球向外的延長(zhǎng),始終可延長(zhǎng)到幾千公里的高度日冕,是冕是極端淡薄的氣體殼,可以延長(zhǎng)到幾個(gè)太陽(yáng)半徑之遠(yuǎn)。嚴(yán)格說來,上述太陽(yáng)大氣的連續(xù)地轉(zhuǎn)變的。可見,太陽(yáng)并不是一個(gè)肯定溫度的黑體,而是很多層不同波長(zhǎng)放射6000K0.3～3.0μm太陽(yáng)能利用近展葉綠體，以極其低廉的本錢實(shí)現(xiàn)光能發(fā)電。3年多試驗(yàn)與探究，這塊仿生太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率已超過10％，接近11％的世界最高水平。型太陽(yáng)能電池的“三明治”構(gòu)造———中空玻璃夾著一層納米“夾心”別出心裁地撒了點(diǎn)“佐料”———一種由納米熒光材料制成的量子點(diǎn)一次次提高。藝。據(jù)估算，染料敏化電池的本錢僅相當(dāng)于硅電池板的1／10。同時(shí)，它對(duì)光照條件要求不趣用途。比方，用塑料替代玻璃“夾板”，就能制成可彎曲的柔性電池；將它做成顯示器，就可一邊發(fā)電，一邊發(fā)光，實(shí)現(xiàn)能源自給自足。太陽(yáng)能是一種干凈和可持續(xù)產(chǎn)生的能源燃料，從而減輕空氣污染及全球暖化的問題太陽(yáng)能利用根本方式可以分為如下4大類。 〔1〕光熱利用 它的根本原來是將太陽(yáng)輻射能收集起來通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用目前使用最多的太陽(yáng)能收集裝置主要有平板型集熱器真空管集熱器和聚焦集熱器等3種通常依據(jù)所能到達(dá)的溫度和用途的不同而把太陽(yáng)能光熱利用分為低溫利〔＜200℃〕中溫利〔200～800℃〕和高溫利用〔＞800℃〕。目前低溫利用主要有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能枯燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)能空調(diào)制冷系統(tǒng)等，中溫利用主要有太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電聚光集熱裝置等，高溫利用主要有高溫太陽(yáng)爐等。 〔2〕太陽(yáng)能發(fā)電 將來太陽(yáng)能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電。利用太陽(yáng)能發(fā)電的方式有多種。目前已有用的主要有以下兩種。①光—熱—電轉(zhuǎn)換即利用太陽(yáng)輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電一般是用太陽(yáng)能集熱器將所吸取的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽，然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過程為光—熱轉(zhuǎn)換，后一過程為熱—電轉(zhuǎn)換。 ②光—電轉(zhuǎn)換其根本原理是利用光生伏打效應(yīng)將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的根本裝置是太陽(yáng)能電池。〔3〕光化利用這是一種利用太陽(yáng)輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。〔4〕光生物利用通過植物的光合作用來實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過程。目前主要有速生植物〔如薪炭林〕、油料作物和巨型海藻。 中國(guó)隱藏著豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能利用前景寬闊。目前，我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模已位居世界第一是全球太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)量和使用量最大的國(guó)家和重要的太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)國(guó)我國(guó)比較成熟太陽(yáng)能產(chǎn)品有兩項(xiàng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。中國(guó)《可再生能源法》的公布和實(shí)施，為太陽(yáng)能利用產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展供給了政策保障京都議定書的簽定，環(huán)保政策的出臺(tái)和對(duì)國(guó)際的承諾給太陽(yáng)能利用產(chǎn)業(yè)帶來機(jī)遇西部大開發(fā)，為太陽(yáng)能利用產(chǎn)業(yè)供給巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)原油價(jià)格的上漲中國(guó)能源戰(zhàn)略的調(diào)整使得政府加大對(duì)可再生能源進(jìn)展的支持力度，全部這些都為中國(guó)太陽(yáng)能利用產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展帶來極大的機(jī)會(huì)。 1、管道加熱類常見方案為上下水管道外加裝電伴熱帶上下水管道內(nèi)加裝超導(dǎo)熱管兩大類。 2、管道排空類：常見方案為電機(jī)〔電磁〕排空裝置、全機(jī)械排空裝置兩大類 3、自體加熱機(jī)械掌握管道排空技術(shù)：裝置核心部件設(shè)置在內(nèi)外膽夾層中并與內(nèi)外膽制造成一體形成整體式保溫構(gòu)造它具有游離于保溫水箱以外的排空附件不行比較的高保溫性能。 地球 來自地球外部天體的能〔主要是太陽(yáng)能人類所需能量的絕大局部都直接或間接地來自太陽(yáng)正是各種植物通過光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來煤炭石油自然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年月形成的。它們實(shí)質(zhì)上是由古代生物固定下來的太陽(yáng)能。此外，水能、風(fēng)能、波浪能海流能等也都是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換來的。 地球本身隱藏的能量通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反響有關(guān)的能源。 與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源，我們稱之為地?zé)崮軠厝突鹕奖l(fā)噴出的巖漿就是地?zé)岬谋憩F(xiàn)地球可分為地殼地幔和地核三層，它是一個(gè)大熱庫(kù)。地殼就是地球外表的一層，一般厚度為幾公里至70公里不等。地殼下面是地幔，它大局部是熔融狀的巖漿，厚度為2900公里。火山爆發(fā)一般是這局部巖漿噴出。地球內(nèi)部為地核，地核中心溫度為2000度。可見地球上的地?zé)豳Y源貯量也很大。 與原子核反響有關(guān)的能源正是本書要介紹的核能原子核的構(gòu)造發(fā)生變化時(shí)能釋放出大量的能量，稱為原子核能，簡(jiǎn)稱核能，俗稱原子能。它則來自于地殼中儲(chǔ)存的鈾、钚等發(fā)生裂變反響時(shí)的核裂變能資源，以及海洋中貯藏的氘氚、鋰等發(fā)生聚變反響時(shí)的核聚變能資源。這些物質(zhì)在發(fā)生原子核反響時(shí)釋放出能量目前核能最大的用途是發(fā)電此外還可以用作其它類型的動(dòng)力源熱源等。 來自星球引力的能量指由于地球與月球太陽(yáng)等天體相互作用的形成的能源。地球、月亮、太陽(yáng)之間有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，造成相對(duì)位置周期性的變化，它們之間的引力隨之變化使海水漲落而形成潮汐能與上述二類能源相比潮汐能的數(shù)量很小。全世界的潮汐能折合成煤約為每年30億噸，而實(shí)際可用的只是淺海區(qū)那一局部，每年約可折合為6000萬(wàn)噸煤。 太陽(yáng)能利用根本方式可以分為如下4大類。 〔1〕光熱利用它的根本原來是將太陽(yáng)輻射能收集起來通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用目前使用最多的太陽(yáng)能收集裝置主要有平板型集熱器真空管集熱器和聚焦集熱器等3種通常依據(jù)所能到達(dá)的溫度和用途的不同，而把太陽(yáng)能光熱利用分為低溫利用〔＜200℃〕、中溫利用〔200～800℃〕和高溫利用〔＞800℃〕。目前低溫利用主要有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能枯燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)能空調(diào)制冷系統(tǒng)等，中溫利用主要有太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電聚光集熱裝置等，高溫利用主要有高溫太陽(yáng)爐等。 〔2〕太陽(yáng)能發(fā)電 將來太陽(yáng)能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電利用太陽(yáng)能發(fā)電的方式有多種目前已有用的主要有以下兩種。 ①光—熱—電轉(zhuǎn)換即利用太陽(yáng)輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電一般是用太陽(yáng)能集熱器將所吸取的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽，然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過程為光—熱轉(zhuǎn)換后一過程為熱—電轉(zhuǎn)換。 ②光—電轉(zhuǎn)換其根本原理是利用光生伏打效應(yīng)將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的根本裝置是太陽(yáng)能電池。 〔3〕光化利用 這是一種利用太陽(yáng)輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。 〔4〕光生物利用 通過植物的光合作用來實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過程。目前主要有速生植物〔如薪炭林、油料作物和巨型海藻。 太陽(yáng)能發(fā)電板串聯(lián)或并聯(lián)連接在一起形成矩陣. ) 用來防止反向電流,在發(fā)電板陣中,阻流二極管用來防止電流流向一個(gè)或數(shù)個(gè)失效或有遮影的發(fā)電板(或一連串的太陽(yáng)能發(fā)電板)上.在夜間或低電流出的期間,防止電流從蓄電池流向光伏發(fā)電板矩陣.“ 光伏發(fā)電系統(tǒng)除發(fā)電板矩陣以外的局部.例如開關(guān),掌握儀表,電力溫控設(shè)備,矩陣的支撐構(gòu)造,儲(chǔ)電組件等等. 是與光伏發(fā)電板并聯(lián)的二極管.用來在光電板被遮影或出故障時(shí)供給另外的電流通路. 太陽(yáng)能發(fā)電板中最小的組件. 用以測(cè)量電流安培量的裝置,安培表. “用來掌握蓄電池充電速度和/或充電狀態(tài)的裝置,連接于光伏發(fā)電板矩陣和蓄電池組之間.它的主要作用是防止蓄電池被光伏發(fā)電板過度充電,同時(shí)監(jiān)控光伏發(fā)電矩陣和/或蓄電池的電壓.“指用于建立太陽(yáng)能電源系統(tǒng)所需的其他裝置. 將溝通電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置.具有三維的重復(fù)的原子構(gòu)造. “兩種電流的形態(tài)之一,常見于使用電池的物件中,如收音機(jī),汽車,手提電腦,手機(jī)等等.“ 減小并消退晶格的局限性.供給的自由度,從而可在多維空間中放置其他元素.使它們以前所未有的方式相互作用.這種技術(shù)應(yīng)用多種元素以及復(fù)合材料.它們?cè)谖恢?移動(dòng)及成分上的不規(guī)章可消退構(gòu)造的局限性,因而產(chǎn)生的局部規(guī)章環(huán)境.而這些的局部環(huán)境打算了這些材料的物理性質(zhì),電子性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì).因此使得合成具有潁機(jī)理的型材料成為可能. 是一種由光伏發(fā)電板陣向電網(wǎng)供給電力的光伏發(fā)電系統(tǒng).這些系統(tǒng)可由供電公司或個(gè)別樓宇來運(yùn)作.用來將直流電轉(zhuǎn)換成溝通電的裝置. 1000瓦特,一個(gè)燈泡通常使用40至100瓦特的電力. 1,000,000瓦特 光伏電池以串聯(lián)方式連在一起組成發(fā)電板.S.R.奧佛辛斯基(聯(lián)合太陽(yáng)能公司創(chuàng)始人)及電子的組合命名]-用來描述我們獨(dú)有的材料,產(chǎn)品和技術(shù)的術(shù)語(yǔ).一種特別的玻璃狀薄膜在微小電壓的作用下從一種非導(dǎo)體轉(zhuǎn)變成一種半導(dǎo)體的效應(yīng)..一種發(fā)電板連接方法.這種連接法使電壓保持一樣,1030能到電能的直接轉(zhuǎn)換.經(jīng)過特別處理可將太陽(yáng)能輻射轉(zhuǎn)換成電力的半導(dǎo)體材料.將整卷的基件連續(xù)地轉(zhuǎn)變成整卷的產(chǎn)品的工序. 電流不變電壓倍增的連接方式.來自太陽(yáng)的能量. 用以捕獲來自太陽(yáng)的光能或熱能的裝置.太陽(yáng)收集器用于太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)中(常見于住家),而光伏能收集器則是用于太陽(yáng)能電力系統(tǒng). 利用來自太陽(yáng)的熱能發(fā)電的技術(shù)或系統(tǒng).太陽(yáng)能收集器用于太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)中(常見于住家),而光