薄膜太阳能集光器_收集器
阳光收集器原理
阳光收集器原理太阳能作为清洁可再生能源的代表,被广泛应用于各个领域。
而阳光收集器作为太阳能利用的重要设备,其原理是如何实现的呢?阳光收集器主要由反射器、透镜和光电转换器等部件组成。
其原理是通过反射器将太阳光线聚焦到透镜上,然后透镜再将光线聚焦到光电转换器上,最终将太阳光能转化为电能。
下面我们来详细介绍阳光收集器的工作原理。
阳光收集器的反射器起到了聚光的作用。
反射器通常采用镜面或折射面,其作用是将太阳光线反射、折射并聚焦到一个特定的点上。
通过反射器的设计和调整,可以有效地提高太阳光线的聚光效果,使其更准确地聚焦到透镜上。
透镜是阳光收集器中至关重要的部件。
透镜的作用是将反射器聚焦后的光线再次聚焦到光电转换器上。
透镜通常采用凸透镜或凹透镜,其设计和制造工艺对阳光收集器的性能有重要影响。
透镜的质量和形状确定了太阳光线的聚焦效果,直接影响到光电转换器的能量转化效率。
光电转换器是阳光收集器中最关键的部件。
光电转换器通常采用太阳能电池板,其作用是将聚焦后的太阳光能转化为电能。
太阳能电池板通过光伏效应将光能转化为电能,然后输出到电路中供电器件使用。
光电转换器的转换效率直接影响到太阳能的利用效率,因此其设计和制造工艺至关重要。
总的来说,阳光收集器的原理就是通过反射器和透镜将太阳光线聚焦到光电转换器上,然后将光能转化为电能。
通过合理设计和调整这些部件,可以提高阳光收集器的聚光效果和转换效率,从而更高效地利用太阳能资源。
阳光收集器的原理虽然看似简单,但其中蕴含着许多物理学和光学的知识,需要工程师们不断探索和创新,以实现更高效的太阳能利用方式。
希望未来阳光收集器能够更广泛地应用于各个领域,为人类创造更美好的生活环境。
薄膜太阳能电池的吸收层制作装置及其制作方法[发明专利]
专利名称:薄膜太阳能电池的吸收层制作装置及其制作方法专利类型:发明专利
发明人:钱青,龚立光
申请号:CN201210086565.7
申请日:20120328
公开号:CN103367523A
公开日:
20131023
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及太阳能技术,公开了一种薄膜太阳能电池的吸收层制作装置及其制作方法。
本发明中,在真空工艺腔体中,铜镓和铟的溅射与硒的蒸发沉积同时进行,导致在基片上形成的薄膜层中,除铜铟镓外,还存在着一定量的硒元素。
由于在制作工艺中,利用硒蒸气喷嘴将硒蒸气喷射到基片上,无需使用剧毒气体硒化氢(HSe),因此避免了对生产人员的生命安全造成危险,同时大大地减少了生产成本。
而且,由于薄膜层中的铜镓和铟元素是通过铟金属靶材和铜镓合金靶材溅射到基片上,因此可以保证膜层的均匀性和生产效率。
申请人:英莱新能(上海)有限公司
地址:201306 上海市浦东新区临港产业区新元南路600号1号厂房403室
国籍:CN
代理机构:上海晨皓知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:卢刚
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太阳能技术在实际应用方面的描述
斯特林能源系统公司研制的SunCatcher太阳能收集系统即将在美国亚利桑那州落户,这也标志着世界上最高效的太阳能技术将首次投入商业运用。 SunCatcher太阳能收集系统由一个太阳能集光器和一个排列成碟状的弧形玻璃镜面列阵组成。这套系统能够利用玻璃镜面组成的碟状结构收集阳光,并且给高效的斯特林引擎加热,每个碟状结构能产生2.5万瓦的电能。
5、太阳能屋顶板及可涂刷的太阳能电池板
此前,人们曾一直设想假如安装太阳能电池板能像铺设屋顶瓦那样简单,或者太阳能涂料能像刷油漆一样刷在屋顶上该多好啊。实际上,这个设想目前已经得到实现,这种太阳能涂料被称为硅墨水。美国国家可再生能源实验室(U.S. National Renewable Energy Laboratory)表示,目前采用这项技术的太阳能电池已经可以将18%的太阳能转化为电能。而陶氏化学公司(Dow Chemical)则表示,到2010年中期由该公司研发的太阳能屋顶瓦将可以进行小规模生产,2011年将进行大规模生产。
随着科技的发展,环保行业越来越受到人们的重视,太阳能技术又是环保技术的核心,几乎每天都有新的技术投入使用,此前一些曾被认为遥不可及的设计理念如今也都得到了运用,虽然其中有些技术还处于试验阶段,但相信在不久的将来这些技术一定都会得到实际应用。
1、水冷式太阳能电池板
Pyron Solar Triad公司设计出一种特殊的短焦距、由丙烯酸材料合成的太阳能集光透镜。太阳光在这种透镜中进行反射和折射后能够有效的将能量集中到一点。第二个透镜在捕捉到第一个透镜传递过来的能量后再将其集中到一块小型的光伏板上。该公司称这种HE镜片系统生产的电力是同等大小的硅太阳能电池板的800倍。
4、大型薄膜太阳能电池
薄膜太阳能发电原理
薄膜太阳能发电原理
薄膜太阳能发电是利用薄膜太阳能电池将太阳光直接转化为电能的过程。
其工作原理主要涉及光吸收、光电转换和电能输出三个环节。
首先,薄膜太阳能电池通过吸收太阳光中的光能。
薄膜太阳能电池通常采用多层结构,其中包括薄膜的吸光层。
吸光层利用特殊的材料,如硅、铜铟镓硒等,来吸收太阳光中的能量。
其次,光能被吸收后,光电转换过程开始。
吸收到的光能激发了材料中的电子,使其从低能级向高能级跃迁。
这种跃迁导致电子和正孔的分离,形成一个电势差。
这个电势差就是薄膜太阳能电池的输出电压。
最后,电能输出。
当电子与正孔分离后,通过电极间的连接,电流开始流动。
这个电流可以用来驱动外部电路,如灯泡、电动设备等,实现电能的输出和利用。
总结来说,薄膜太阳能发电的原理就是通过薄膜太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。
这个过程包括光能的吸收、光电转换和电能输出三个环节。
通过这种方式,我们可以从太阳的能量中获取绿色的电力。
薄膜太阳能电池
06
未来展望与研究方向
提高光电转换效率
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深入研究光吸收机制
通过深入研究光在薄膜太阳能电池中的吸收、传 播和转换机制,优化材料结构,提高光的有效利 用率。
新型光电器件结构探索
开发新型的光电器件结构,如采用多层结构、异 质结结构等,以增强光生载流子的分离和传输效 率。
表面处理与界面工程
通过表面处理和界面工程的方法,改善薄膜表面 的光反射、光散射以及电荷输运特性,提高光电 转换效率。
高光电转换效率
染料敏化太阳能电池的光电转换效率可达11%左 右,具有较好的应用前景。
稳定性较差
染料敏化太阳能电池的稳定性相对较差,使用寿 命较短,需要进一步改进。
04
薄膜太阳能电池的优势与挑战
优势:高光电转换效率、低成本、可弯曲等
01
高光电转换效率
薄膜太阳能电池采用先进的光电材料和工艺,能够实现较高的光电转换
05
薄膜太阳能电池的应用场景
分布式发电系统
分布式发电系统是指将发电系统分散布置在用户附近,直接 为用户供电的电力系统。薄膜太阳能电池由于其轻便、可弯 曲和高效等特性,在分布式发电系统中具有广泛应用,如偏 远地区的供电、城市屋顶光伏发电等。
分布式发电系统有助于提高能源利用效率,降低对传统能源 的依赖,减少能源输送损耗,同时也能够缓解集中式电网的 压力。
它与传统的晶体硅太阳能电池相比, 具有更高的光电转换效率和更低的制 造成本。
薄膜太阳能电池的重要性
解决能源危机
随着传统能源资源的日益枯竭,可再生能源的需求越来越 迫切,薄膜太阳能电池作为一种高效、环保的能源转换技 术,对于解决全球能源危机具有重要意义。
促进可持续发展
薄膜太阳能电池的应用有助于减少对化石燃料的依赖,降 低温室气体排放,对于推动可持续发展和应对气候变化具 有积极作用。
薄膜太阳能原理
薄膜太阳能原理
薄膜太阳能是一种利用薄膜材料(如多晶硅、非晶硅、铜铟镓硒等)将太阳光转化为电能的装置。
它的工作原理基于光电效应和半导体材料的光电转换特性。
光电效应是指当光线照射在半导体材料上时,光子与半导体内的电子发生相互作用,使电子获得能量并跃迁到导带里,从而形成电流。
而薄膜太阳能电池中的薄膜材料正是具有半导体特性,能够实现光电效应。
在薄膜太阳能电池中,光线首先通过透明的导电玻璃面板进入到薄膜层。
薄膜层由光电转换材料构成,能够将光子吸收后产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对径直地向两侧的导电层运动,导致一侧形成电负电荷,另一侧形成电正电荷。
随后,电子-空穴对沿着电负电荷与电正电荷之间的电场产生
电流,即光生电流。
这个电流通过内置的导线传输到外部,供电使用。
总的来说,薄膜太阳能的原理是利用薄膜材料吸收太阳光并通过光电效应产生电子-空穴对,进而形成电流。
这种原理使得
薄膜太阳能电池具有柔性、轻薄、成本低等优势,在日常生活中得到广泛应用。
薄膜太阳能电池工作原理
薄膜太阳能电池工作原理
薄膜太阳能电池是一种基于非晶硅、微晶硅或有机材料的太阳能电池。
它们的工作原理是将太阳光转换为电能。
薄膜太阳能电池通常由多层薄膜组成,其中包括透明导电膜、太阳能吸收层、p型半导体层、n型半导体层等。
当光子进入太阳能吸收层时,它们会激发出电子。
这些电子被夹在p型半导体层和n型半导体层之间的电场中,并且在电场的作用下,在电路中流动形成电流。
因为这种电池的吸收层非常薄,所以光子不需要穿过很多材料层来到达太阳能吸收层,这可以提高转换效率。
薄膜太阳能电池的制造成本相对较低,适用于多种应用场合,如户外装备、建筑物外墙以及智能手机等电子设备中。
然而,由于其转换效率较低,相对传统硅太阳能电池而言,面积所需的太阳能电池板数量会更多。
薄膜太阳能电池工作原理
薄膜太阳能电池工作原理
薄膜太阳能电池是一种利用光电效应将太阳能转化为电能的设备。
它由多个薄膜组成,每个薄膜都有不同的功能,共同完成太阳能电池的工作。
首先,太阳光经过玻璃材料射入到薄膜太阳能电池中。
玻璃材料具有透明的特性,可以让光线穿过并保护内部的薄膜。
接着,太阳光射入到第一层薄膜中,这层薄膜被称为透明导电薄膜。
透明导电薄膜通常由氧化锌等材料制成,它的作用是将光线引导到下一层薄膜中,并且能够通过导电功能将电荷传输到电池的正负极。
第二层薄膜是光敏材料层,常用的有硒化镉或硒化铟等。
光敏材料层的作用是将光能转化为电能,这是通过光照射到光敏材料上,激发材料内的电子产生电流的现象实现的。
光敏材料层内的电子被光子激发后,会从高能级跃迁到低能级,这个跃迁过程会产生电子-空穴对。
第三层薄膜是电池的集流层,通常由金属材料制成。
集流层的作用是将电子从光敏材料层中传输出来并集中到一个地方,形成电流。
这样,电池中就产生了电。
同时,集流层也可以防止电子的散失,提高太阳能电池的效率。
最后,通过连接器将电流从薄膜太阳能电池传输到电路中,实现对电能的利用。
综上所述,薄膜太阳能电池通过不同层次的薄膜完成光能到电能的转化过程。
利用光线的能量,通过光敏材料层产生电子-空穴对,然后将电子集中到一起形成电流,并通过连接器传输到电路中供电使用。
薄膜太阳能电池的工作原理使其成为一种高效利用太阳能的再生能源设备。