太阳能电池小论文
太阳能发电毕业论文
太阳能发电毕业论文太阳能发电毕业论文随着环境保护意识的增强和对可再生能源需求的不断增加,太阳能发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛关注。
本篇论文将探讨太阳能发电的原理和应用,以及其在环境保护和可持续发展方面的重要性。
一、太阳能发电的原理太阳能发电是利用太阳辐射能转化为电能的过程。
太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板中的半导体材料会吸收光子能量,将其转化为电子能量。
这些电子通过电池组的导线传输到逆变器,逆变器将直流电转化为交流电,然后接入电网供电。
二、太阳能发电的应用太阳能发电广泛应用于家庭和工业领域。
在家庭中,太阳能发电系统可以安装在屋顶上,通过吸收太阳能转化为电能,为家庭供电。
这不仅可以减少家庭的用电成本,还可以降低对传统能源的依赖,减少对环境的污染。
在工业领域,太阳能发电系统可以安装在大型建筑物或工厂的屋顶上,为生产设备和照明系统供电,降低企业的能源消耗和运营成本。
三、太阳能发电的环境保护意义太阳能发电是一种零排放的能源形式,对环境没有污染。
相比传统的化石燃料发电方式,太阳能发电不会产生二氧化碳等温室气体,不会加剧全球变暖的问题。
此外,太阳能发电也不会产生噪音和振动,对周围环境和人类健康没有负面影响。
因此,推广太阳能发电可以有效减少空气和水资源污染,保护生态环境。
四、太阳能发电的可持续发展太阳能是一种可再生的能源形式,太阳每天都会升起,提供源源不断的能量。
相比之下,传统的能源资源如煤炭和石油是有限的,随着时间的推移,其开采和使用将越来越困难和昂贵。
太阳能发电可以有效解决能源短缺和能源安全问题,为社会的可持续发展提供可靠的能源保障。
五、太阳能发电的挑战和前景虽然太阳能发电具有很多优势,但也面临一些挑战。
首先,太阳能发电系统的成本相对较高,需要投入大量的资金和技术支持。
其次,太阳能发电的效率还有待提高,目前太阳能电池板的转换效率还不够高。
太阳能电池原理范文
太阳能电池原理范文太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的装置。
它是一种半导体器件,根据光伏效应原理工作。
在晴朗的阳光下,太阳光照射到太阳能电池表面,产生电子与空穴对。
通过合适的导线和电路布置,可以将产生的直流电能转化为有用的电能。
太阳能电池的基本结构通常是由两个半导体层构成,其中一个层被掺杂为p型,另一个层被掺杂为n型。
半导体的掺杂可以通过在原始材料中添加杂质元素来实现。
掺杂后的半导体中将产生多数载流子和少数载流子。
以p型层为例,它有许多绝缘层的正空穴,以及从n层移动过来的负电子。
当太阳能照射到太阳能电池的表面时,光子与半导体原子发生相互作用。
如果光子的能量大于半导体材料对能量吸收的门槛,光子将被吸收,将其能量传给被吸收的电子。
被激发的电子获得足够的能量以克服能带间隙并跃迁到导带。
这个过程使得原来的电子能带上留下空穴,从而产生一个电子-空穴对。
由于p型层具有许多正空穴,而n型层具有许多自由电子,新产生的电子和空穴将被电场力推到不同的区域,形成势差。
这个势差会引起电流的流动。
若将正极与p型层连接,负极与n型层连接,并将电路与电池连接,电流就会开始流动。
在太阳能电池中,不同的材料用于构成p型和n型层。
常用的材料包括硅、硒化铟、硫化镉等。
其中,硅是最广泛使用的材料,因为它具有稳定性好、物理性质可控且成本低廉等优点。
为了提高太阳能电池的效率,科学家和工程师们致力于改进太阳能电池的设计和制造工艺。
一种改善效率的方法是通过将多个太阳能电池组装在一起,形成太阳能电池组或太阳能电池阵列。
这种阵列可以在更广泛的光敏面积上接收太阳能,并提供更多的电能。
太阳能电池作为一种可再生能源的转换器,具有广泛的应用前景。
它可以用于为家庭和工业提供电力,也可以用于卫星和空间探测器等航天器的能源供应。
随着科学技术的不断发展,我们有望看到更高效、更持久、更美观的太阳能电池问世,进一步推动可再生能源的发展和利用。
太阳能论文
太阳能论文第一篇:太阳能论文综述纳米结构材料在太阳能电池中的应用作者:Elham n Afsha 摘要:近年来,纳米结构材料,为未来的可再生能源已经开辟了一条很有前途的路线,特别是在太阳能电池。
本文考虑了纳米结构材料在提高太阳能电池结构性能和稳定性方面的优越性。
这些结构已被用于各种性能/能量控制的版本增强策略。
在这里,我们已经调查了四种类型的纳米结构应用于太阳能电池,其中所有被命名为量子太阳能电池。
我们还讨论了量子点纳米颗粒和碳碳纳米管量子太阳能电池与传统的太阳能电池竞争的新发展。
此外,优点,缺点和纳米结构太阳能电池的产业化进行了挑战。
关键词:纳米结构;太阳能电池;太阳能转换;光伏设备 1.介绍太阳能电池(SCS)或光伏(PV)的设备,收获阳光的能量直接转化为电能。
化石燃料,如石油、焦油等,已作为能源的主要来源,但化石燃料资源有限,由于环境退化,每年增加的供应成本。
技术和基础设施的发展和改进提供了替代能源和可再生能源,如太阳能,风能,地热能,生物质能,水电,核电等。
光伏技术是唯一的替代性可再生能源如风力、生物质能、核能和水电。
该技术具有许多优点,相对于其他可再生能源,如,从阳光直接产生电力,在便携式模块的形式提供电力,具有小型到大型兆瓦的发电厂,而不被特殊区域限制。
所有这些技术都有望在未来的几十年中对世界的能源供应作出显着贡献。
通过开发技术和理念提高PVS的能量转换效率必须不断扩大为我们未来全球能源的补充,但关键部件,PVS的主要问题是其较高的生产成本和能源消耗。
2.光伏的历史和发展世界上第一个商业化的光伏是基于晶体硅的,它是1954年2月由贝尔实验室的研究人员研制,第一个硅电池的效率约为4%,然后,许多研究人员提出了一个尝试演示的效率约为3 25%非常接近理论极限,在一个阳光下照射31%。
如今,今天的大多数商业化的晶体硅基SCS是封装在模块中有14–20%太阳光转换效率。
今天,采用硅作为光伏行业最常用的材料的主要原因是,它是第二丰富的元素(氧)地壳的相对廉价的半导体。
太阳能电池论文
太阳能电池论文太阳能电池是一种利用太阳光转化为电能的装置,它具有清洁、可再生、无污染等优点,因此在能源领域具有广阔的应用前景。
这篇论文将介绍太阳能电池的原理、类型、制备方法以及其在能源领域的应用等内容。
论文的第一部分将介绍太阳能电池的原理。
太阳能电池利用光生电效应和光伏效应将太阳能转化为电能。
光生电效应是指光子与材料中的电子相互作用,产生电子和空穴的过程。
光伏效应是指太阳能照射在太阳能电池上,激发光生载流子,从而产生电流。
论文的第二部分将介绍太阳能电池的类型。
太阳能电池根据材料的不同可以分为硅太阳能电池、有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。
硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池,它可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等。
有机太阳能电池具有制备成本低、透明灵活等特点,但效率相对较低。
钙钛矿太阳能电池是一种新兴的太阳能电池,具有高效率和低成本的优势。
论文的第三部分将介绍太阳能电池的制备方法。
太阳能电池的制备方法主要包括涂覆法、溶液法、气相沉积法等。
涂覆法是一种简单易行的制备方法,适用于制备有机太阳能电池。
溶液法可以制备硅太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。
气相沉积法适用于制备硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。
论文的第四部分将介绍太阳能电池在能源领域的应用。
太阳能电池可以用于发电系统、光伏发电站、家庭用电和移动电源等。
太阳能电池发电系统可以将太阳能转化为电能,供电给家庭和工业用电等。
光伏发电站是一种大规模利用太阳能发电的装置,可以提供更多的电能。
家庭用电可以利用太阳能电池发电,减少对传统电力的依赖。
移动电源可以利用太阳能电池充电,提供给移动设备使用。
最后,论文将总结太阳能电池的优缺点以及未来的发展趋势。
太阳能电池具有清洁、可再生、无污染等优点,但目前仍面临效率低、制造成本高等问题。
未来的发展趋势是提高太阳能电池的效率和稳定性,降低制造成本,开发新型材料和制备方法,推动太阳能电池在能源领域的广泛应用。
有机太阳能电池的光电性能研究毕业论文
有机太阳能电池的光电性能研究毕业论文电池的光电性能研究是有机太阳能研究领域中重要的课题。
本毕业论文旨在探讨有机太阳能电池的光电性能,通过实验和理论分析,深入研究有机太阳能电池的各种关键参数对其性能的影响。
本文首先介绍有机太阳能电池的基本原理和组成结构,然后从光吸收、载流子传输和能量损失等方面进行深入研究。
最后,对有机太阳能电池的光电性能进行了总结,并展望了未来的研究方向。
一、有机太阳能电池基本原理与结构有机太阳能电池是利用有机半导体材料的光电转化效应实现能源转化的装置。
它由一对光电活性层、电子传输层和阳极、阴极等组成。
光电活性层吸收光能并将其转化为电子和空穴,电子和空穴在电场作用下被分离,电子通过电子传输层流向阳极,空穴则通过光电活性层流向阴极,从而产生电流。
二、光吸收的影响因素有机太阳能电池的光吸收效率是影响其光电性能的关键参数之一。
光吸收效率受光吸收系数、活性层厚度、衍射和吸收谱等因素的影响。
通过调控这些参数,可以提高有机太阳能电池的光吸收效率,从而提高其光电转化效率。
三、载流子传输的影响因素载流子传输是有机太阳能电池中的另一个重要的性能指标。
载流子传输的效率受到电子传输层和光电活性层之间的能级对齐、载流子迁移率和界面接触等因素的影响。
通过优化电子传输层和光电活性层的能级对齐,提高载流子迁移率以及改善界面接触,可以有效提高有机太阳能电池的载流子传输效率。
四、能量损失的影响因素能量损失是有机太阳能电池中的一个重要问题,它导致了光电转化效率的降低。
有机太阳能电池的能量损失主要包括光吸收效率、载流子传输效率和空穴填充效率等方面的损失。
通过降低这些损失,可以提高有机太阳能电池的光电性能。
五、总结与展望通过对有机太阳能电池的光电性能研究,我们可以看出光吸收、载流子传输和能量损失等因素对有机太阳能电池的性能具有重要影响。
未来的研究方向可以从提高光吸收效率、优化载流子传输和减小能量损失等方面进行。
此外,还有待解决的问题包括提高有机太阳能电池的稳定性和寿命等。
太阳能电池论文6篇
多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料是全球电子工业及光伏产业的基石。
按照硅含量纯度可分为太阳能级硅和电子级硅。
过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等年供应量很小。
随着光伏产业的迅猛发展太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长预计到年太阳能级多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。
因此世界各国都竞相开发低成本、低能耗的太阳能级多晶硅新制备技术与工艺并趋向于把制备低纯度的太阳能级多晶硅工艺与制备高纯度的电子级多晶硅工艺区别开来以进一步降低成本。
本文将对太阳能级多晶硅的制备技术以及近年来涌现出的新技术与新工艺进行综述以便为我国的太阳能级多晶硅产业提供一些参考。
改良西门子法年西门子公司成功开发了利用还原 在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术并于年开始了工业规模的生产这就是通常所说的西门子法。
在西门子法工艺的基础上通过增加还原尾气干法回收系统、 氢化工艺实现了闭路循环于是形成了改良西门子法——闭环式 氢还原法。
改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成 或外购 和工业硅粉在一定的温度下合成 然后对 进行分离精馏提纯提纯后的 在氢还原炉内进行化学气相沉积反应得到高纯多晶硅。
改良西门子法包括五个主要环节即 合成、 精馏提纯、 的氢还原、尾气的回收和 的氢化分离。
该方法通过采用大型还原炉降低了单位产品的能耗。
通过采用 氢化和尾气干法回收工艺明显降低了原辅材料的消耗。
改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺国内外现有的多晶硅厂大多太阳能级多晶硅制备技术与工艺◇冯瑞华马廷灿姜山黄可中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 前沿新材料产业前沿采用此法生产太阳能级与电子级多晶硅。
所生产的多晶硅占当今世界生产总量的。
改良西门子法生产多晶硅属高能耗的产业其中电力成本约占总成本的左右。
硅烷热分解法年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷热分解制备多晶硅的方法即通常所说的硅烷法。
年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。
太阳能发电技术论文(2)
太阳能发电技术论文(2)太阳能发电技术论文篇二太阳能光伏发电技术【摘要】能源是社会和经济发展的重要保障,大力开发可再生能源是解决能源危机的主要途径。
太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术,近年来我国政府也相继出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏产业发展的政策法规,使得太阳能光伏产业迅速发展,光伏发电技术和应用水平不断提高,应用范围逐步扩大,我国光伏发电的前景十分广阔。
随着化石能源消耗的不断增长,世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。
在绿色可再生能源中,太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注,太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。
我国化石能源相对贫乏而能源消耗量巨大,因此展开对太阳能光伏发电技术的研究和应用上的普及对我国未来的经济发展有着非常重要的战略意义。
一套基本的光伏发电系统一般由太阳能电池板、蓄电池、直流控制系统和逆变器组成。
其中,直流控制系统是光伏发电系统的核心部分。
【关键词】太阳能光伏发电;光伏电池将光能转变为电能的光伏技术是一项非常重要的技术。
相对而言,目前这项技术的发展还处在初期阶段,到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率,会成为可行的电力供应者。
光伏发电技术已有几十年的发展历史,全世界的光伏实验室也有几百家,一直处于一种高研究、低生产的状态,不乏出色的科研人才。
在国内,虽然光伏产业在近几年有了很大发展,但大多技术落后、设备陈旧,而且多数是直接引进技术和人才,这个局面直接限制了我国光伏科研水平的提高。
日本从1995年开始就已经实施了政府对光伏发电的补助计划,从而促使日本的光伏产业在后来几年的时间里,得到了长足的发展,太阳能电池产量几乎占了全球总产量的1/2;德国也出台了对光伏产业的优惠政策,使光伏产业迅速发展壮大,目前德国太阳能电池的产量已经超过全球产量的1/4。
从日本、德国的例子来看,在这个领域,政府的推动非常重要。
太阳能电池毕业论文
太阳能电池毕业论文太阳能电池毕业论文随着环保意识的增强和能源危机的逼近,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,备受关注。
本篇论文将探讨太阳能电池的原理、发展历程以及未来的发展前景。
一、太阳能电池的原理太阳能电池,又称光伏电池,是一种将太阳能直接转化为电能的设备。
它的工作原理基于光电效应,即当光线照射到半导体材料上时,光子的能量会激发材料中的电子,使其跃迁到导电带中,从而产生电流。
太阳能电池的核心部分是半导体材料。
常见的太阳能电池材料有硅、镓、铜铟镓硒等。
其中,硅材料是最常用的一种,因其丰富、稳定且成本较低而被广泛应用。
二、太阳能电池的发展历程太阳能电池的发展可以追溯到19世纪中叶,当时科学家们开始探索光电效应。
20世纪50年代,太阳能电池的原型问世,但效率较低,成本较高,应用范围有限。
随着科技的进步,太阳能电池的效率不断提高,成本不断降低。
20世纪70年代,太阳能电池开始在航天领域得到广泛应用。
随后,太阳能电池逐渐应用于地面光伏发电系统,成为一种可靠的清洁能源。
近年来,太阳能电池的发展进入了一个新的阶段。
随着纳米技术、薄膜技术的不断突破,新型太阳能电池不断涌现。
例如,有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等,它们在效率和成本方面都有了显著的提升。
三、太阳能电池的应用前景太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,具有广阔的应用前景。
首先,太阳能电池可以广泛应用于家庭和商业领域。
随着太阳能电池的成本不断降低,越来越多的家庭和商业建筑开始安装太阳能电池系统,以满足部分电能需求,减少对传统能源的依赖。
其次,太阳能电池可以应用于农业领域。
太阳能电池可以为农业提供清洁能源,用于农田灌溉、温室供暖等,提高农业生产效率,减少对传统能源的消耗。
此外,太阳能电池还可以应用于交通运输领域。
随着电动汽车的普及,太阳能电池可以为电动汽车提供充电能源,减少对传统石油能源的依赖,降低空气污染和温室气体排放。
总之,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
太阳能光伏发电技术论文
太阳能光伏发电技术论文现如今,太阳能源发电技术的产生是由于电力能源的紧缺。
下面是店铺整理的太阳能发电技术论文,希望能对大家有所帮助!太阳能发电技术论文篇一:《浅谈太阳能热发电技术》【摘要】本文作者围绕着太阳能热发电技术,分别介绍了单轴跟踪技术和双轴跟踪技术,分析了太阳能热发电技术的各种配套技术的发展趋势,最后就其应用趋势谈了一些自己的看法。
【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统引言太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高,温热能,然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。
经过30多年的研究和实际运行经验积累,目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破,电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。
太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。
经过几十年的研究发展,中高温发电技术更为成熟,该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温,按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。
1 单轴跟踪技术这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型,仅绕一个轴转动跟踪,使阳光聚焦于线形吸收器上。
1.1 抛物槽式系统1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS),采用单轴抛物槽式反射器,转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大),聚光比在19∶1 到26∶1 之间。
吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层,而后者比前者具有更好的性能,工作温度可达391 ℃,用天然气对蒸汽进行过热。
这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性,并能满足峰值负荷的需求。
但由于没有环境津贴的实质性补助,该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。
1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。
系统的吸收器固定在镜面上方的空间,反射器由许多长条形镜面组成,反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上,接收器随反射器转轴平行移动。
无论就目前还是从长远来看,CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。
太阳能光伏发电论文(全文)
太阳能光伏发电论文1建筑屋顶光伏发电系统1.1简介建筑屋顶光伏发电系统是指在建筑项目竣工建设完毕后,充分利用其建筑屋顶空置的区域,布置一定规模数量的光伏电池组件、支架及配套系统设备,根据地区经纬度等相关数据计算得出屋顶光伏电池组件的最优化倾斜角,安装系统设备进行太阳能资源采集,使整个系统发电效率最大化,进而转化发电、储能等。
此类工程对土地面积需求很小,可有效利用各类建筑物屋顶,不占用专门区域,适合组织开展大批量建设,就地进行发电、用电,不仅能节省电XX建设的工程造价,且可实现能耗的最小化,有效满足“绿色”建筑的节能水平要求。
1.2系统组成整个系统设备与区域中建筑物协调一致,紧密结合,有的甚至直接制作成建筑材料成为建筑物的一部分。
屋顶光伏发电系统主要由逆变器、电池组件、支架、连接电缆、监控设备及其它辅助设备组成。
其中关键核心部件为逆变器,其作用是将光伏电池组件在光照下产生的直流电(DC)汇合后,通过逆变器的转化将其变为可供一般电气设备使用的交流电(C)。
光伏发电系统逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪,在光照强度较大时发出的多余电量经转化成为满足电XX公司电能质量要求的交流电注入电XX中;在阴雨天光照强度较弱,发电能力不足时,则由电XX向建筑屋顶发电(用户)供电。
2项目简介项目所处的淮安地区年平均日照辐射量4.04kWh(/m2d),全年日照辐射总量约1467.4kWh/m2,即5282.3MJ/m2。
前期规划选址过程中,淮安屋顶光伏发电项目规划计算的装机总容量为1.93MW,选取建筑物厂房屋顶面积约44375m2,经现场勘查设计能容纳布置的光伏电池组件占区域面积约21050m2。
根据要求整个发电项目的设计不能影响厂区整体建筑物风貌特点和视觉效果。
经过项目工程运算及实验测试,发电系统配套支架等设备布置在厂区建筑物的屋顶空置区域,光伏电池组件则选择为固定安装模式,倾斜角度为10°。
整个系统共布置电池块8420块,考虑到本项目区域中整体发电量的需要及保证区域协调性,选取的电池组件峰值功率为230W。
太阳能电池特性研究实验论文
本科生实验论文太阳能电池特性研究论文郭海生专业:物理学年级:大二学号:1408405070指导教师:吴茂成完成日期:2015年12月15日摘要:本文对硅太阳能电池中的单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池的暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性作了初步的分析和研究.关键词:太阳能电池特性、单晶、多晶、非晶、暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性、填充因子、转换效率引言:太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。
20世纪以来,随着社会经济的开展和人民生活水平的提高,对能源的需求量不断增长。
太阳能资源具有数量巨大、时间长久、普照、清洁平安的优点,具有很大的开发潜能。
同时太阳能有分散性、连续性和不稳定性、效率低和本钱高的缺点,制约着太阳能的普及使用,这需要科研设计来克制。
通过研究三种太阳能电池的光电特性,了解各自的优缺点,为太阳能电池开展搞清方向。
正文1.太阳能电池的分类太阳能电池是一种能进展能量转化的光电元件,也称光伏电池或光电池。
美国的Bell实验室于1954年研制成功第一块太阳能电池,但是效率太低,造价又过于昂贵,因此没有多少商业价值。
后来由于航天科技的逐步开展,太阳能电池所起的作用变得越来越重要,在太空飞行器中太阳能电池成为必不可少的重要元件,这也促进了太阳能电池的开发研究。
由于许多新技术的采用,太阳能电池的效率有了很大提高,新南威尔士大学的科研人员MartinA.Green领导的研究小组,已经使单晶硅太阳电池转换效率高达24.7%。
太阳能电池依据不同的标准,可以有不同的分类方法,根据太阳能电池技术的成熟程度来划分,可以分成以下几个阶段:第1代太阳能电池,主要是晶体硅太阳能电池;第2代太阳能电池,主要是各种薄膜太阳能电池;第3代太阳能电池,主要是各种新概念太阳能电池。
根据太阳能电池使用的根本材料来划分,可以分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池、有机薄膜太阳能电池和燃料敏化太阳能电池等几种。
太阳能的结课小论文
太阳能开发与光伏发电产业发展学期将告末尾,对《功能材料与纳米技术》这门课程的学期也结束了,通过短暂而又充实的学习过程,我获益匪浅。
由于个人兴趣所致,我选修了本门课程,从而打开了一个别样的科学世界,有机会了解到种类繁多,用途广泛的各种功能材料,包括超导材料,智能材料,生态环境材料,能源材料等,大大增长了见识和扩大了眼界。
而通过对材料的构造和纳米技术原理的学习,又让我对此方面的知识有了科学的认识,更重要的是,很好地训练了我的理性思维,激发了求知欲。
接下来,我将运用我学到的浅薄的知识,对中国太阳能资源的开发利用状况进行简要的阐述,并针对中国太阳能产业发展特点展望光伏发电产业的前景,提出相应的建议。
长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能。
我们地球所接受到的太阳能,只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右,这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍,可谓取之不尽,用之不竭。
其次,宇宙空间没有昼夜和四季之分,也没有乌云和阴影,辐射能量十分稳定。
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"。
我国受地理位置的影响,蕴藏着丰富的太阳能资源,然而颇受"阳光"厚爱的中国,太阳能资源开发尚且滞后,如何把阳光留住,催生"阳光经济",是我国科学发展面临的一个严峻课题。
我国太阳能开发比例与发达国家相比明显较低,开发技术有待完善。
作为21世纪最有潜力的能源,太阳能产业的发展潜力巨大。
通过查阅相关资料,我了解到太阳能产业是新兴的朝阳行业,再加上良好的政策环境、行业本身的特性,使得太阳能产业具有较高的投资价值和发展潜力。
目前,太阳能光伏发电产业成长性好,是非常好的投资机会,但要注意控制客观存在的经营风险,竞争风险等以取得良好的投资收益。
太阳能的利用和发展作文
太阳能的利用和发展作文英文回答:Solar energy is a renewable and clean source of power that has great potential for utilization and development. It harnesses the power of the sun to generate electricity and heat, offering numerous benefits for both the environment and our daily lives.One of the main advantages of solar energy is its sustainability. Unlike fossil fuels, which are finite resources, the sun's energy is virtually limitless. As long as the sun continues to shine, we will have access to solar power. This makes it a reliable and long-term solution to our energy needs.Another benefit of solar energy is its environmental friendliness. Solar power does not produce any harmful emissions or pollutants, unlike traditional energy sources such as coal or natural gas. By using solar energy, we canreduce our carbon footprint and contribute to the fight against climate change.In addition, solar energy can help to save money on electricity bills. While the initial cost of installingsolar panels may be high, the long-term savings can be significant. Once the panels are in place, the sun's energy is free, and homeowners can even sell excess electricity back to the grid, further reducing their expenses.Furthermore, solar energy can provide energy independence. By installing solar panels on rooftops or in remote areas, individuals and communities can generatetheir own electricity and reduce their reliance on the grid. This is particularly beneficial in areas where access to electricity is limited or unreliable.To illustrate the benefits of solar energy, let's consider the example of a homeowner in a sunny region. By installing solar panels on their roof, they can generate electricity to power their home. During the day, when the sun is shining, the panels produce electricity and anyexcess energy can be stored in batteries for use at nightor on cloudy days. This homeowner can enjoy the benefits of reduced electricity bills, environmental sustainability,and energy independence.中文回答:太阳能是一种可再生且清洁的能源,具有巨大的利用和发展潜力。
目前太阳能电池作文可作为大功率电源使用
目前太阳能电池作文可作为大功率电源使用下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!题目:目前太阳能电池作文可作为大功率电源使用太阳能电池,是当今世界上备受瞩目的科技成果之一。
太阳能电池论文
太阳能电池原理及发展摘要:人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力, 己经成为越来越值得关注的社会与环境问题。
近年来, 光伏市场快速发展并取得可喜的成就。
本文介绍了太阳能电池的原理和发展, 以及各类新型太阳能电池, 比较了各类太阳能电池的转换效率和发展前景。
关键字:太阳能电池;原理;发展;前景Abstract:Mankind is faced with limited conventional energy and the dual pressures of serious damage to the environment, has become increasingly of concern social and environmental problems. In recent years, the rapid development of PV market and has made gratifying achievements. This article describes the principles and development of solar cells, as well as new types of solar cells, compared the various types of solar cells conversion efficiency and development prospects. Keywords: solar cell; principle; development; prospects1.引言由于人类对可再生能源的不断需求, 促使人们致力于开发新型能源。
太阳在40min 内照射到地球表面的能量可供全球目前能源消费的速度使用1 年, 合理的利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略, 是其中最受瞩目的研究热点之一。
本文介绍了太阳能电池的原理和发展, 以及各类新型太阳能电池, 比较了各类太阳能电池的转换效率和发展前景。
初中科技小论文范文
初中科技小论文范文
随着全球能源危机的加剧,可再生能源的开发利用成为各国研究的热点。
太阳能作为一种清洁、可持续的能源,其开发利用受到了广泛关注。
太阳能电池板作为将太阳能转换为电能的设备,其效率的提升对
于太阳能的广泛应用至关重要。
本文旨在通过实验研究和理论分析,探索提高太阳能电池板效率的多
种途径。
首先,对太阳能电池板的工作原理进行了简要介绍,包括光
生伏打效应和太阳能电池板的基本结构。
随后,通过对比不同材料的
太阳能电池板,分析了材料特性对电池板效率的影响。
例如,单晶硅、多晶硅和薄膜电池板各有其优缺点,选择合适的材料对于提高效率至
关重要。
接着,文章探讨了电池板表面的清洁度、角度调整以及环境因素对太
阳能电池板效率的影响。
实验表明,定期清洁电池板表面可以显著提
高其发电效率。
同时,根据地理位置和季节变化调整电池板的倾斜角度,可以最大化地利用太阳光。
此外,文章还讨论了新型太阳能电池技术,如钙钛矿太阳能电池和有
机太阳能电池,这些新型技术具有更高的转换效率和更低的生产成本,为太阳能电池板的未来发展提供了新的方向。
最后,本文总结了提高太阳能电池板效率的多种方法,并对未来太阳
能技术的发展进行了展望。
通过不断的技术创新和材料改进,太阳能
电池板的效率有望进一步提高,为解决能源问题提供更加有效的解决
方案。
太阳能电池论文
染料敏化纳米晶体太阳能电池染料敏化太阳能电池是近年发转起来的一种非常有发展前途的第三代太阳能电池,由瑞士的Gratzel教授领导的研究小组首次提出,基于自然界中的光合作用原理。
目前电池效率较低。
目前DSSCs的光电转化效率已能稳定在10%以上,寿命能达15~20年,且其制造成本仅为硅太阳能电池的10%~20%。
它的出现为利用太阳能提供了一条新的途径。
敏化电池结构:染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)主要包括镀有透明导电膜的玻璃基体,染料敏化的半导体材料,对电极以及电解质等几部分。
电池工作原理:当太阳光照射到电池上,基态染料分子吸收太阳光能量,其中的电子受到激发跃迁到激发态,染料分子因失去电子变成氧化态,激发电子快速注入到TiO2导带中,注入到导带中的电子在TiO2中的传输非常迅速,可以瞬间到达膜与导电玻璃的接触面,并在导电基片上富集,通过外电路流向对电极,与此同时,处于氧化态的染料分子由于电解质中的电子供体提供电子而回到基态,染料分子得以再生,电解质中的电子供体在提供电子以后扩撒到对电极,得到电子而还原,从而,完成一个光化学反应的循环,也使电池各组分都回到初始状态。
在电池中起到接受电子和传输电子作用的纳米半导体材料,必须要有足够大的比表面积,从而能吸附大量的敏化剂,电子在薄膜中要有较快的传输速度,从而要减少膜中电子和电解质受主的复合。
多孔薄膜吸附敏化剂的方式必须保证电子有效的注入薄膜的导带。
金属硫化物,金属锡化物,钙钛矿以及钛,锌,锡,锶,铁等的氧化物均可用作DSSCs中的半导体,在这些半导体材料中TiO2,ZnO 性能较好。
纳米TiO2薄膜材料可以用溶胶凝胶法,水热反应法,醇盐水解法,丝网印刷等方法制备。
自1991年DSSCs诞生以来,经过20年的发展,光敏染料的研究获得了令人鼓舞的成绩,敏化剂要能够吸收尽可能多的太阳光,紧密吸附在纳米晶格网络的电极表面,与其相应的纳米晶体的能带相匹配,激发态寿命足够长,具有长期的稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录一、太阳能电池的定义、原理 (1)§1.1 太阳能电池的定义 (1)§1.2 太阳能电池的原理 (1)二、太阳能发电系统的组成 (2)§2.1 太阳能电池板 (2)§2.2 太阳能控制器 (2)§2.3 蓄电池 (3)§2.4 逆变器 (3)三、太阳能的发电方式 (3)§3.1 太阳能发电方式 (3)四、太阳能电池的分类 (3)§4.1 单晶硅太阳能电池 (3)§4.2 多晶硅太阳能电池 (3)§4.3 非晶硅太阳能电池 (4)§4.4 多元化合物太阳能电池 (4)五、太阳能电池的制备 (5)§5.1 单晶电池的制备 (5)§5.2 多晶电池的制备 (5)§5.3 非晶硅电池的制备 (6)六、太阳能电池的功率计算 (6)七、太阳能电池的应用与发展 (6)八、总结 (7)九、致谢 (7)十、参考文献 (7)一、太阳能电池的定义、原理§1.1 太阳能电池的定义定义:在光照下,半导体p-n结的两端产生电位差的现象称为光生伏特效应,具有此效应的材料称为光电动势材料。
§1.2 太阳能电池的原理太阳能电池发电的原理是基于光伏效应,太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
如下图所示,二、太阳能发电系统的组成太阳能发电系统由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。
如图所示,§2.1 太阳能电池板太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳能转化为电能,送往蓄电池中存储起来或直接推动负载工作。
其结构如下图,§2.2 太阳能控制器太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
§2.3 蓄电池蓄电池一般为铅酸电池,一般有12V和24V这两种,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
§2.4 逆变器太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V,为能向AC220V的电器供电,需要使用DC-AC逆变器将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能。
三、太阳能的发电方式§3.1 太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—电直接转换方式,另一种是光—热—电转换方式。
1、光—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—电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。
当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
太阳能电池是一种有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组。
2、光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。
因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算。
四、太阳能电池的分类§4.1 单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
§4.2 多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。
从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。
此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
§4.3 非晶硅太阳能电池非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。
Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料,可以扩大太阳能吸收光谱范围,进而提高光电转化效率。
以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。
可以达到的光电转化率为18%,而且,此类薄膜太阳能电池到目前为止,未发现有光辐射引致性能衰退效应(SWE),其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%,在薄膜太阳能电池中属于世界高水平的光电转化效率。
薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等所构成的。
如下图所示,§4.4 多元化合物太阳电池多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。
现在各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)常见的太阳能电池板 薄膜太阳能电池五、太阳能电池的制备§5.1 单晶硅电池的制备以高纯多晶硅为原料,制成棒状,并将多晶硅棒垂直固定,在多晶硅棒的下端放置具有一定晶相的单晶硅,作为单晶生长的的籽晶,其晶相一般为<111>或<100>,然后在真空或惰性气体下,利用高频感应线圈加热多晶棒,使多晶硅棒部分区域形成熔区,并依靠熔区的表面张力保持多晶硅棒的平衡和晶体生长的顺利进行。
晶体生长首先从多晶硅棒和籽晶的结合处开始,多晶硅棒和籽晶以一定的速度做相反方向的运动,熔区从下端沿着多晶硅棒缓慢向上端移动,使多晶硅逐步转变为单晶硅。
§5.2 多晶硅电池的制备当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。
如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
1、碳还原法在电弧中,利用纯度在99%以上的石英砂和焦炭或木炭在2000℃左右进行还原反应,可生成多晶硅。
反应式:CO SiC C SiO 232+=+ CO Si SiO SiC 2322+=+2、三氯氢硅氢还原法反应式:HCl Si H SiHCl 323+=+3、硅烷热分解法反应式:242H Si SiH +=4、四氯化硅氢还原法反应式:HCl Si H SiCl 4224+=+§5.3 非晶硅电池的制备目前制备非晶硅电池有很多方法,下面简单介绍其中的一种——等离子化学气相沉积法。
该法主要是采用H2稀释的硅烷气体的热分解,硅烷分解生成硅原子,沉积在衬底材料上形成非晶硅薄膜,反应式:242H Si SiH +=六、太阳能电池的功率计算 太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。
为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。
下面以100W 输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算方法:1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗):若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W 时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W ;若按每天使用5小时,则耗电量为111W*5小时=555Wh 。
2.计算太阳能电池板:按每日有效日照时间为6小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W 。
其中70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。
七、太阳能电池的应用与发展当电力、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。
太阳能电池在航天、军事、工业、农业、民用等诸多领域有着广泛的应用,前景广阔。
上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。
如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。
欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。
太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。
随着新犁太阳能电池的涌现,以及传统硅电池的不断革新,新的概念已经开始在太阳能电池技术中显现,从某种意义上讲,预示着太阳能电池技术的发展趋势。
基于上述太阳能电池的发展背景和现状分析,目前太阳能电池发展的新概念和新方向可以归纳为薄膜电池、柔性电池、叠层电池、以及新概念太阳能电池。
八、总结本文对太阳能电池的原理、种类、制备方法、功率计算等等多个方面做了介绍。
希望大家从中可以深刻地了解太阳能电池这方面的知识,文章中还有不足的地方,希望相关专业方面的各路同仁能够提出宝贵的意见和建议。
九、致谢在郑兴华老师的精心指导和很多同学的帮助下,让我终于把这篇论文顺利完成。
在此,对他们表示真切的感谢!十、参考文献[1] 《太阳电池硅材料制备技术》李一龙,曹志伟编长春吉林大学出版社 2010.2[2] 张锐.薄膜太阳能电池的研究现状与应用[J].2009年第30卷第5期[3] 《材料加工设备概论》罗玉峰,张发云编江西高校出版社 2009.2[4] 徐慢,夏冬林.薄膜太阳能电池[J].材料导报,2006.20(9).[5] 《太阳能利用技术》王君一,徐任学编北京金盾出版社 2008.1[6] 王育伟.薄膜太阳能电池的最新进展[J].半导体光电,2008.1[7] 《太阳能光伏发电应用原理》黄汉云编北京化学出版社 2009.1[8] 《太阳能原理与技术》施钰川编西安交通大学出版社 2009.8。