2012-2013 新能源材料复习
新能源复习题
新能源复习题新能源复习题随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，新能源成为了人们研究和关注的焦点。
新能源作为一种替代传统能源的可持续能源，具有重要的意义。
本文将通过一系列复习题来回顾和探讨新能源相关的知识点。
一、能源转换与利用1. 什么是能源转换？为什么能源转换是必要的？能源转换是指将一种形式的能源转化为另一种形式的能源的过程。
能源转换是必要的，因为不同形式的能源在使用过程中有不同的适用性和效率。
通过能源转换，我们可以将能源从一种形式转化为另一种形式，以满足不同的能源需求。
2. 请列举几种常见的能源转换方式。
常见的能源转换方式包括热能转换为机械能（如蒸汽机）、化学能转换为电能（如电池）、光能转换为电能（如太阳能电池板）等。
3. 什么是能源利用效率？如何计算能源利用效率？能源利用效率是指在能源转换过程中，实际能够利用的能源与输入能源之间的比值。
计算能源利用效率的公式为：能源利用效率 = 有用能量输出 / 输入能量。
二、新能源类型与特点1. 请列举几种常见的新能源类型。
常见的新能源类型包括太阳能、风能、水能、生物能等。
2. 太阳能的特点是什么？它的利用方式有哪些？太阳能的特点是广泛分布、免费、清洁无污染。
太阳能的利用方式主要包括太阳能光热利用和太阳能光电利用。
太阳能光热利用通过集热器将太阳能转换为热能，用于供暖、热水等；太阳能光电利用则通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，用于发电。
3. 风能的特点是什么？它的利用方式有哪些？风能的特点是广泛分布、免费、可再生。
风能的利用方式主要是通过风力发电。
风力发电利用风能驱动风力发电机转动，产生电能。
4. 水能的特点是什么？它的利用方式有哪些？水能的特点是广泛分布、免费、可再生。
水能的利用方式主要包括水力发电和潮汐能利用。
水力发电利用水流驱动涡轮机转动，产生电能；潮汐能利用则通过潮汐涨落产生的能量来发电。
5. 生物能的特点是什么？它的利用方式有哪些？生物能的特点是可再生、可持续、可以利用废弃物。
- 新能源材料复习
一、名词解释1、二次电池2、薄膜太阳能电池3、燃料电池4、核能5、新能源6、储能技术7、热核反应8、碱性蓄电池9、新能源材料10、生物质能11、地热能二、基本知识1、可再生能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能和水能等.2、相变储能材料的热物性主要包括: 热导率、比热容、热膨胀系数、相变潜热、相变温度。
3、锂离子电池正极材料氧化物类主要有：钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4)、钒酸锂（Li3V2O5）、三元氧化物材料等。
4、锂离子电池负极材料主要有：中间相微珠碳(MCMB）、石墨化碳、碳纤维、碳纳米管、金属合金、硅基材料等。
5、硅是目前太阳能电池的主要材料之一,按照其微观结构的不同，用于太阳能电池的硅分为单晶硅、多晶硅和非晶硅.6、黄铜矿基太阳能电池材料主要有：CuInSe2、CuGaSe2、Cu（In，Ga)Se2、CuInS2等。
7、核能利用是人类高效率利用核能,使核燃料在受控条件下发生核反应,按照反应方式可分为：核裂变与核聚变。
8、氢能是对环境无害的绿色能源，获取氢的原料是水，资源丰富，氢使用后产物是纯水或水蒸汽，故此氢是完全可再生的燃料。
氢能源系统的技术关键是氢的制造、储存、运输和利用技术.9、质子交换膜燃料电池（PEMFC)的双极板材料大致可分为碳（石墨）材料、金属材料和复合材料。
10、透明导电薄膜玻璃是在玻璃基底上通过物理或者化学方法制作的透明导电氧化物薄膜，主要包括In2O3, SnO2，ZnO, CdO氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料,例如In2O3:Sn(ITO), ZnO:In(IZO）, ZnO：Ga(GZO），ZnO：Al（AZO).11、镍氢电池的正极材料—球形Ni(OH)2的制备方法主要有三种:化学沉淀结晶法；镍粉高压催化氧化法；金属镍电解沉淀法.12、镍氢电池的负极材料—储氢合金按照组成配比（或晶型）可以分为AB5、AB2、AB、A2B型四种.13、碱性电池的种类：铁镍电池；镉镍电池;镍氢电池；锌银电池。
(华广)新能源发电技术提纲(含答案)
新能源技术复习提纲2012-2013学年第2学期题型：一、单项选择题（10小题，每小题2分，共20分）二、填空题（8小题，每空1分，共20分）三、判断题（10小题，每题1分，共10分）四、简答题（5小题，每题5分，共25分）五、分析说明题（2小题，第1小题10分，第2小题15分，共25分）第一章：1. 何为能源？能源就是能产生能量的东西，或者说能从中取得能量的东西2. 何为一次能源？何为二次能源？一次能源又叫自然能源，是自然界中以天然形态存在的能源，是直接来自自然界而未经人们加工转换的能源。
二次能源是人们由一次能源转换成符合人们使用要求的能量形式。
3.何为可再生能源？何为绿色能源（狭义和广义）？可再生能源是不会随着它本身的转化或人类的利用而日益减少的能源，具有自然的恢复能力.绿色能源也称清洁能源，是从能源的生产对环境的影响角度来说的，它可分为狭义和广义两种概念狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。
这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。
有时也把绿色植物提供的燃料叫绿色能源。
广义的绿色能源则包括在能源的生产及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤第二章：(世界上最大的太阳能光电厂：西班牙) 第三章1. 太阳能的特点答：(1)永恒、巨大(2)广泛性、分散性(3)随机性、间歇性(4)清洁性2. 利用太阳能发电的几种方式答：(1)光伏发电(2)光感应发电(3)光化学发电(4)光生物发电3.何为本征半导体及本征吸收？答：本征半导体：绝对纯的且没有缺陷的半导体本征吸收：由于电子在能带间跃迁由价带到导带而形成导电的自由电子和空穴的吸收过程，即半导体本身原子对光的吸收。
产生电子－空穴对。
入射光子能量hv>hv0=Eg 才能产生本征吸收。
4.何为高掺杂效应？答：硅中杂质浓度高于10 18/cm3高掺杂引起禁带收缩，杂质不能全部电离和少子寿命下降等叫高掺杂效应5.提高硅太阳能电池效率的方法有哪些？答：紫光电池：克服死层，提高蓝紫光响应绒面电池：减少反射损失,增加光生载流子量；增加P-N结面积背表面的光子反射层：发射到达底面的红光优质减反射膜的选择退火和吸杂：提高少子寿命正面高低结太阳能电池：附加结理想化的太阳能电池模型：希望25%的效率6.扩散制结有哪几种方式？答：制结方法：热扩散法、离子注入法、外延法、激光法、高频电注入法等7.光生伏打效应的产生过程是怎样的？8. 独立光伏发电系统的组成部分有哪些？并网光伏系统主要是由哪几部分组成？答：独立光伏发电系统的组成部分有太阳能电池方阵，防反充二极管、控制器、逆变器、蓄电池组、支架、输配电设备并网光伏系统主要是由太阳能电池方阵和并网逆变器组成2.典型太阳能热发电系统由哪几大部分组成？答：系统组成4大部分：聚光集热子系统、蓄热子系统、辅助能源子系统、汽轮发电子系统3.目前可采用的蓄热方式有哪些？答：蓄热方式有：显热蓄热、潜热蓄热、化学储能4.塔式、槽式及盘式太阳能热发电系统的组成和各自的特点答：（1）塔式太阳能热发电系统由四部分组成：聚光装置，集热装置，蓄热装置和汽轮发电装置(与塔式太阳能热发电系统相比，区别在于聚光集热装置)特点:(2)槽式太阳能热发电系统的组成:聚光集热装置，辅助能源装置，蓄热装置，汽轮发电装置特点:(3)盘式太阳能热发电系统的组成：旋转抛物面反射镜、接收器、跟踪装置（双轴跟踪）特点:5.太阳池的原理是怎样的？答：太阳池是一个含盐量具有一定浓度的盐水池池上部有较轻的新鲜水，底部为较重的盐水，形成盐度梯度中间有一定厚度的非对流层，起隔热层作用可见光和紫外光被池底吸收太阳池形成温度梯度，盐浓度梯度没有被打破底部的热水可以用来工业加热和发电一般太阳池依托天然湖建立6. 太阳能热气流发电的基本原理答：利用地面空气集热器产生的热空气，从吸风口进入烟囱，形成热气流，驱动安装在烟囱内的风轮带动发电机发电第四章1. 风是怎样产生的？风有哪些特性？如何表示风能？答：（1）风是由于空气流动产生的由于太阳的辐射与地球的自转、公转以及河流、海洋、山脉及沙漠等地表的差异，地面各处受热不均匀，造成了各地区热传播的显著差别，大气的温度发生变化，同时大气中水蒸气的含量不同，以及地表的气压不同，于是高压区空气就向低压区空气流动，水平方向的空气流动就构成了风大气压差是构成风的根本原因（2）风的特性：风具有随机性、风速一般随着高度增加而增加、风随季节、日夜和地理特点变化（3）风能：空气运动产生的动能单位时间流过面积S 的空气的动能E=mV2/2=SV3/2空气密度kg/m3,S 单位面积m2,V 速度m/s ，E 单位W2. 贝茨理论的推导。
新能源材料复习资料-13材化
新能源材料（华东理工出版社）第一部分前言、概述和锂离子电池相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源枯竭（特别是化石能源）具有重要意义。
新能源材料是指支撑新能源发展，具有能量储存和转换功能的功能材料或结构的功能一体化材料。
能源按其形成方式分为一次能源和二次能源。
一次能源包括以下三大类：1)来自地球以外天体的能量，主要是太阳能；2)地球本身蕴藏的能量、海洋和陆地内储存的燃料、地球的热能等；3)地球与天体相互作用产生的能量，如潮汐能。
能源按照其循环方式分为不可再生能源（化石燃料）和可再生能源（生物质能、氢能、化学能源）；按照使用性质可分为含能体能能源（煤炭、石油等）和过程能源（太阳能、风能等）；按环境保护要求可分为清洁能源（太阳能、氢能、风能、潮汐能等）和非清洁能源；按现阶段的成熟程度可分为常规能源和新能源。
主要的八种新能源：太阳能、氢能、核能、生物质能、化学能源、风能、地热能、海洋能。
对应的八种新能源技术：太阳能利用技术；氢能利用技术；核电技术；化学电能技术；生物质能应用技术；风能，海洋能与地热能应用技术；潮流能利用技术；地热能技术。
新能源材料作用：1)新材料把原来习用已久的能源变成新能源；2)新材料可提高储能和能量转化效果；3)新材料决定了新能源的性能和安全性能；4)材料的组成、结构、制作和加工工艺决定着新能源的投资和运行成本。
新能源材料的任务和面临的课题：1)研究新材料、新结构、新效应从提高能量的利用效率；2)资源的合理应用；3)安全与环境保护；4)材料规模生产的制作与加工工艺；（要求大量生产，大成品率，高劳动生产率，材料及部件的质量参数异质、可靠性、环保及劳动保护，低成本。
）5)延长材料使用寿命；锂离子电池的电池参量：1) 电压 开路电压：ψ正-ψ负 锂电池为3.6～4.OV ，铅酸蓄电池为12V 。
工作电压：负载后的放电电压。
E 理论>E 开路>E 工作锂具有较低的电极电位-3.045V 。
新能源技术考试复习试题
新能源技术考试复习题一填空题1二次能源是人们由___________转换成符合人们使用要求的能量形式。
2一次能源，又叫做__________。
它是自然界小以_________形态存在的能源，是直接来自自然界而末经人们加工转换的能源。
3按照能源的生成方式可分为__________和___________。
4我国的能源消耗仍以_________为主。
5随着科学技术的发展和社会的观代化，在整个能源消费系统中，_______次能源所占的比重将增大。
6煤炭、心油、天然气、水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能等都是______次能源；电能、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、氢能等都是______次能源。
7 __________是国民经济发展和人民生话所必需的重要物质基础。
8能源在现代工业生产中占有重要地位。
从技术上来说，现代工业生产有3项不可缺少的物质条件：一是_____________，二是_________，三是____________。
9一切在气流中能产生旋转或摆动的机械运动都是风能转换的形式，可用于这类机械转换的系统就叫______________。
10风产生的根本原因是_____________。
11从能量转换的角度来看．风力发电机组包括两大部分；一部分是风力机，由它将_________转换为_________；另一部分是发电机，由它将_________转换为___________。
12生物能源的优点首先在于其__________。
13典型的大型风力发电机组通常主要由_________、__________、__________、调向机构及控制系统等几大部分组成。
14目前能为人类开发利用的地热能源，主要是___________和____________两大类资源，人类对这两类资源已有较多的应用。
15所谓地热能，简单地说．就是____________________。
16地热能的利用可分为___________和____________两大方面。
新能源技术考试试题
一、填空题1.一次能源是指直接取自 的各种能量和资源。
2.二次能源是指 的能源产品。
3.终端能源是指供给 、 和 直接用于消费的各种能源。
4.典型的光伏发电系统由 、 、 、 和 等组成。
5.光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为 和 光伏发电系统。
6.风力发电系统是将 转换为 ，由 、 和 3大系统组合构成。
7.并网运行风力发电系统有 和 两种运行方式。
8.风力机又称为风轮，主要有 和 风力机。
9.风力同步发电机组并网方法有 和 。
10. 风力异步发电机组并网方法有 、 和 。
11. 风力发电的经济型指标主要有、、、、和 。
12. 太阳的主要组成气体为 和 。
13. 太阳的结构从中心到边缘可分为 、 、 、和 。
14. 太阳能的转换与应用包括了太能能的 、 、 、 、与 。
15. 光伏发电是根据 原理，利用 将 直接转化为 。
16. 光伏发电系统主要由 、 、和 3大部分组成。
17. 太阳电池主要有 、 、 、 、 与 5种类型。
18. 生物质能是 通过 将 转化为 而储存在生物质内部的能量。
19. 天然气是指地层内自然存在的以 为主体的可燃性气体。
20. 燃气轮机装置主要由 、 和 3部分组成。
21. 自然界中的水体在流动过程中产生的能量，称为 ，它包括 、 和3种形式。
22. 水能的大小取决于两个因素： 和 。
二、简答题1.简述能源的分类？2.什么是一次能源？3.什么是二次能源？4.简述新能源及主要特征。
5.简述分布式能源及主要特征。
6.简述风产生的原理。
7.简述风力发电机组的分类。
8.简述变速恒频风力发电系统的控制策略。
9.风力同步发电机组的并网条件有哪些？10. 影响风力发电场发电量的因素主要有哪些？11. 简述光伏发电系统的孤岛效应。
12. 简述光伏发电系统的最大功率点跟踪控制。
13. 生物质能通常包括哪六个方面？14. 利用生物质能主要有哪几种方法？15. 简述我国发展和利用生物质能源的意义。
新能源技术复习提纲（含答案）
新能源技术复习提纲（含答案）新能源技术复习提纲2012-2013学年第2学期第一章：1. 何为能源？自然界在一定条件下能够为人类提供机械能、热能、电能、化学能、等某种形式能量的自然资源叫做能源。
2. 何为一次能源？何为二次能源？一次能源又叫自然能源，是自然界中以天然形态存在的能源，是直接来自自然界而未经人们加工转换的能源。
二次能源是人们由一次能源转换成符合人们使用要求的能量形式3. 何为可再生能源？何为绿色能源（狭义和广义）？可再生能源是不会随着它本身的转化或人类的利用而日益减少的能源，具有自然的恢复能力。
狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。
这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。
广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，对生态环境尽可能低污染或无污染的能源第二章：1. 太阳能的特点a 永恒、巨大b广泛性、分散性c 随机性、间歇性d 清洁性2. 利用太阳能发电的几种方式光直接发电：光伏发电，光偶极子发电光间接发电：光热动力发电，光热离子发电，热光伏发电,光热温差发电,光化学发电,光生物发电(叶绿素电池),(太阳热气流发电)3. 何为本征半导体及本征吸收？绝对纯的且没有缺陷的半导体称为本征半导体；由电子在能带间跃迁由价带到导带而形成导电的自由电子和空穴的吸收过程4. 何为高掺杂效应？硅中杂质浓度高于称为高掺杂，由于高掺杂而引起的禁带收缩、杂质不能全部电离和少子寿命下降等等现象统称为高掺杂效应5. 提高硅太阳能电池效率的方法有哪些？1）紫光电池2）绒面电池3）背表面的光子反射层4）优质减反射膜的选择5）退火和吸杂6）正面高低结太阳电池7）理想化的硅太阳电池模型6. 扩散制结有哪几种方式？1）热扩散法2）离子注入法3）外延法4）激光法及高频电注入法7. 光生伏打效应的产生过程是怎样的？将两片金属浸入溶液构成的伏打电池，当受到阳光照射会产生额外的伏打电动势。
2012-2013-新能源材料复习
2012-2013新能源材料复习随着社会的发展和环境的恶化，新能源材料的研究和开发日益受到关注。
在2012-2013年的新能源材料课程中，我们学习了在新能源材料领域中的一些关键技术和理论。
在我们的学习中，涉及到了许多重要的内容，包括太阳能电池、燃料电池、锂离子电池和超级电容器等。
在这篇文章中，我们将对这些内容进行和回顾。
太阳能电池太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置。
在课程中，我们学习了太阳能电池的构造和原理。
太阳能电池通过将太阳能吸收后将其转化为电能。
太阳能电池的结构一般由掺杂半导体材料制成，包括n型半导体和p型半导体材料。
此外，我们还研究了不同种类的太阳能电池，例如：硅太阳能电池，高效低成本的钙钛矿太阳能电池，有机太阳能电池等。
我们的学习深入了解到各种类型太阳能电池的构造和性质，其中含有复杂的化学反应和材料技术。
燃料电池燃料电池是将化学能转换成电能的装置。
在我们的学习中，关于燃料电池的讨论主要涉及到质子交换膜燃料电池（PEMFC）和碱性燃料电池（AFC）。
质子交换膜燃料电池在我们的学习中得到了重点研究。
质子交换膜燃料电池利用氢气和氧气作为燃料来产生电能。
在质子交换膜燃料电池中，氢气在阳极处流淌，通过质子交换膜（PEM）进入阴极侧，并与氧气反应。
反应产物是水和电能。
在这个过程中，由于质子交换膜的特殊性质，质子可以通过 PEM 自由穿过，实现了氢氧反应过程中的电量转换。
与PEMFC 不同，碱性燃料电池不使用质子交换膜作为承载电子和离子的介质，而是使用碱性电解液。
碱性燃料电池有很好的动力性和效率。
锂离子电池锂离子电池是现代电子设备中普遍采用的电池。
在新能源材料课程中，我们了解到了它的构造和原理。
锂离子电池是一种充电电池，它的极性是由锂离子在电极中流动和转换完成的。
在充电过程中，锂离子由正极（如RuO2或LiCoO2）向负极（如碳）移动，反之在放电过程中，离子的流动方向相反。
锂离子电池的具体特征是高能量密度、长寿命、高安全性和长时间的稳定性等。
新能源技术考试复习要点
一、名词解释(5小题,每题4分,共20分)1)标准煤:按煤的热当量值计算各种能源的计量单位。
1kgce=7000kcal=29271kJ(1cal= 4.1816J)。
2)能量密度:指在一定的质量、空间或面积内,从某种能源实际所能得到的能量或功率。
4)能源安全:能源安全也就是要满足国家生存与发展正常需求的能源供应稳定和使用安全。
5)电力需求侧管理:指能源需求侧管理。
对用户的能源系统进行综合管理,实现综合优化,使各种能源需求进行互补,使各个能源供应系统实现协同优化。
6)能源弹性系数:能源消费的年增长率与国民经济年增长率之比。
7)标准油:按石油的热当量值计算各种能源的计量单位。
1kgoe=10000kcal=41816kJ8)合同能源管理:合同能源管理是一种新型的市场化节能机制。
其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。
9)链式反应:铀核吸收一个中子后发生裂变,同时放出2-3个中子,这些中子又会轰击其他铀核,使其裂变产生更多中子,这样一代一代发展下去,形成一连串的裂变反应,这种连续不断的核裂变过程称为链式反应。
10)储量:储量是指有经济价值的可开采的资源量或技术上可利用的资源量。
可分为普查量、详查量、精查量。
11)生物质能:生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。
目前广泛使用的化石能源如煤、石油和天然气等,也是由生物质能转变而来的。
二、问答题(6小题,共60分)1.简述可持续发展的概念及其要点?(10分)可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。
就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展,它们是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境。
全球可持续发展有五大要点:能源开发,环境保护,发展援助,清洁水源,绿色贸易。
2.一次能源、二次能源的定义及其种类?(10分)一次能源,在自然界中天然存在的,没有经过加工或者转换的能量,即可供直接利用的能源,如煤、石油、天然气、风能、水能等;二次能源,即由一次能源直接或间接转换而来的能源,如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等,它们使用方便,是高品质的能源。
新能源材料复习资料.
1.太阳能光电转换电池（晶体硅电池、薄膜电池）的工作原理、特点及应用。
薄膜太阳电池（非晶硅）特点非晶硅太阳能电池的优点1非晶硅具有较高的光吸收系数。
这是非晶硅材料最重要的特点，也是它能够成为低价格太阳能电池的最主要因素。
2非晶硅的禁带宽度比单晶硅大，随制备条件的不同约在1.5-2.0eV的范围内变化，这样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高。
③材料和制造工艺成本低、设备简单；而且非晶硅薄膜厚度仅有数千埃，不足非晶硅太阳电池硅基薄膜太阳电池有机电池薄膜太阳能电池砷化稼薄膜太阳电池CdTe薄膜太阳电池CuInSe薄膜太阳电池化合物半导体薄膜太阳电池染料敏化太阳电池多晶硅太阳电池晶体硅太阳电池厚度的百分之一，大大降低了硅原材料的成本；沉积温度为100～300ºC。
④易于形成大规模的生产能力，这是因为非晶硅适合制作特大面积、无结构缺陷的薄膜，生产可全流程自动化，显著提高劳动生产率。
（最大1100mm*1250mm单结晶非晶硅太阳电池）⑤由于非晶硅没有晶体所要求的周期性原子排列，可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题。
因而它几乎可以淀积在任何衬底上，如不锈钢、塑料甚至廉价的玻璃衬底⑥多品种和多用途，不同于晶体硅，在制备非晶硅薄膜时，只要改变原材料的气相成分或气体流量，便可使非晶硅薄膜改性，制备出新型的太阳电池结构；并且根据器件功率、输出电压和输出电流的要求，可以自由设计制造，方便地制作出适合不同需求的多品种产品。
⑦易实现柔性电池，非晶硅可以制备在柔性的衬底上，而且其硅原子网络结构的力学性能特殊，因此，它可以制备成轻型、柔性太阳电池，易于与建筑集成。
⑧制备非晶硅太阳能电池能耗少，约100千瓦小时，能耗的回收年数比单晶硅电池短得多。
非晶硅太阳能电池的缺点①晶体硅相比，非晶硅薄膜太阳电池的效率相对较低，在实验室中电池的稳定最高光电转换效率只有13％左右。
在实际生产线中，非晶硅薄膜太阳电池的效率也不超过10％；②非晶硅薄膜太阳电池的光电转换效率在太阳光的长期照射下有一定的衰减，到目前为止仍然未根本解决。
新能源概论复习
新能源概论复习近年来，随着能源需求的不断增长和对环境保护意识的提高，新能源的发展成为全球热门话题。
在这个复习文档中，我们将回顾一些关于新能源的基本概念和重要内容，以便加深对这一领域的理解。
1. 新能源的定义和分类新能源是指相对传统能源而言，更加环保、可再生且不会耗尽的能源资源。
根据其特点和来源，新能源可以分为以下几类：- 太阳能：利用太阳辐射转化为热能、光能等形式，如太阳能电池板、太阳热能等。
- 风能：利用风力转化为电能，如风力发电。
- 水能：利用水流或水位差转化为电能，如水力发电。
- 生物质能：利用植物、动物等有机物质转化为热能、燃气等形式。
- 地热能：利用地球内部热量转化为热能、电能等形式。
- 潮汐能：利用海洋潮汐运动转化为电能。
2. 新能源的优势新能源具有以下几个明显的优势，这也是为什么越来越多的国家和地区积极发展新能源的原因：- 环保：新能源的发展能够减少对传统化石能源的依赖，从而减少大气污染和温室气体排放，有助于改善环境质量和应对气候变化。
- 可再生：与化石能源相比，新能源是可再生的，不会耗尽。
这意味着我们可以持续利用新能源资源，满足长期的能源需求。
- 分布广泛：新能源资源分布广泛，不受地理因素限制。
例如，太阳能和风能可以在全球范围内获取，几乎没有地域限制。
- 经济性：尽管新能源的建设和发展成本较高，但其运行成本相对较低。
随着技术的发展和成熟，新能源将逐渐成为经济可行的选择。
- 创造就业机会：新能源行业的发展不仅能够带动经济增长，还能创造大量的就业机会，促进社会稳定和可持续发展。
3. 全球新能源发展现状目前，全球各国纷纷加强新能源的研究与开发，并采取政策支持和经济激励措施，以促进新能源的发展。
以下是全球新能源发展的一些主要现状：- 中国：中国是全球最大的新能源市场，成为太阳能和风能发电装机容量最大的国家。
中国政府积极推动新能源发展，并设定了一系列目标和政策，加速清洁能源的转型。
- 美国：美国是全球新能源技术领导者之一，尤其在太阳能和风能领域取得了重要进展。
新能源材料知识点整理
新能源材料知识点整理1.能源按形成方式不同分为一次能源和二次能源；按循环方式不同分为可再生能源和不可再生能源；按使用性质的不同分为含能体能源和过程能源；按环境保护的要求分为清洁能源和非清洁能源；按现阶段的成熟程度分为常规能源和新能源。
2.新能源：相对于常规能源而言，以采纳新技术和新材料而获得，在新技术基础上系统的开发利用的能源。
3.金属氢化物镍电池的工作原理金属氢化物镍电池的正极活性物质采纳氢氧化镍，负极活性物质为储氢合金，电解液为碱性水溶液，其基本电极反应为：M为储氢合金，MH为储有氢的储氢合金。
电池的充放电过程可以看作是氢原子或质子从一个电极移到另一个电极的往复过程。
在充电过程中，通过电解水在电极表面上生成的氢不是以气态分子氢形式逸出，而是电解水生成的原子氢直接被储氢合金汲取，并向储氢合金内部扩散，进入并占据合金的晶格间隙，形成金属氢化物。
在充电后期正极有氧气产生并析出，氧透过隔膜到达负极区，与负极进行复合反应生成水。
4.新能源：太阳能、氢能、核能、生物质能、化学能源、风能、地热能、海洋能、可燃冰。
5.储氢合金电极材料的主要特征：（1）储氢合金的可逆储氢容量较高，平XX压力适中，对氢的阳极氧化具有良好的电催化性能（2）在氢的阳极氧化电位范围内，储氢合金具有较强的抗氧化性能（3）在强碱性电解质溶液中，储氢合金组分的化学状态相对稳定（4）在反复充放电循环过程中，储氢合金的抗粉化性能优良（5）储氢合金具有良好的电和热的传导性（6）合金的成本相对低廉6.目前研究的储氢合金负极材料主要有B5型稀土镍系储氢合金、B2型Lves相合金、2B型镁基储氢合金以及V基固溶体型合金等类型。
7.影响B5型储氢合金电极材料性能的因素：（1）合金的化学成分与电极性能（2）合金的表面改善处理与电极性能(3)合金的组织结构与电极性能8.锂离子电池的工作原理？答：充电过程中，锂离子从正极材料中脱出，通过电解质扩散到负极，并嵌入负极晶格中，同时得到由外电路从正极流入的电子，放电过程则与之相反。
新能源材料考试资料
新能源材料①什么是新能源材料？举例说明新能源与新能源材料？新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。
新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等。
新能源材料主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。
当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。
②讨论能源供不应求的后果？据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。
探明可采石油储量共计1211亿吨，预计还可开采30～40年。
探明可采天然气储量共计119万亿立方米，预计还可开采60年。
探明可采铀储量合计235.6万吨(未包括中央计划国家)，如果利用得好，可再用2400～2800年。
全世界可开发水电装机容量共计22.6亿?W，年发电量可达98 00wh，可长期开发利用。
未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。
因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。
当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年，能源供应普遍紧张的时代就迅速到来了。
电、煤、油“三荒”同时发生，为经济发展敲响了警钟。
因此，必须寻找可持续的替代的新能源。
而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。
而且，未来如能实现核能，太阳能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。
至2007年底，中国电力装机容量达到7.13亿千瓦，全国电力供需继续保持总体平衡态势。
/同时，随着田湾核电站两台百万千瓦核电机组投产，目前全国核电装机容量已达885万千瓦。
新能源技术考试复习题
新能源技术考试复习题一、填空题1、二次能源是人们由一次能源转换成符合人们使用要求的能量形式。
2、一次能源，又叫做自然能源。
它是自然界小以天然形态存在的能源，是直接来自自然界而未经人们加工转换的能源。
3、按照能源的生成方式可分为一次能源和二次能源。
4、我国的能源消耗仍以煤炭为主。
5、随着科学技术的发展和社会的观代化，在整个能源消费系统中，二次能源所占的比重将增大。
6、煤炭、心油、天然气、水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能等都是一次能源；电能、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、氢能等都是二次能源。
7、能源是国民经济发展和人民生话所必需的重要物质基础。
8、能源在现代工业生产中占有重要地位。
从技术上来说，现代工业生产有3项不可缺少的物质条件：一是原料和材料，二是能源，三是机器设备。
9、一切在气流中能产生旋转或摆动的机械运动都是风能转换的形式，可用于这类机械转换的系统就叫风能转换系统。
10、风产生的根本原因是大气压差。
11、从能量转换的角度来看．风力发电机组包括两大部分；一部分是风力机，由它将风能转换为机械能；另一部分是发电机，由它将机械能转换为电能。
12、生物能源的优点首先在于其经济型。
13、典型的大型风力发电机组通常主要由叶轮、传动系统、发电机、调向机构及控制系统等几大部分组成。
14、目前能为人类开发利用的地热能源，主要是地热蒸汽和地热水两大类资源，人类对这两类资源已有较多的应用。
15、所谓地热能，简单地说．就是来自地下的热能。
16、地热能的利用可分为直接利用和地热发电两大方面。
17、潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动能和势能。
18、通常，我们把地热资源根据其在地下热储中存在的个同形式，分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型资源和岩浆型资源等几类。
19、波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。
20、生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换三种途径。
21、生物质能作为与太阳能、风能并列的可再生能源之一，受到国际上广泛的重视。
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一、名词解释1、二次电池2、薄膜太阳能电池3、燃料电池4、核能5、新能源6、储能技术7、热核反应8、碱性蓄电池9、新能源材料10、生物质能11、地热能二、基本知识1、可再生能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能和水能等。
2、相变储能材料的热物性主要包括：热导率、比热容、热膨胀系数、相变潜热、相变温度。
3、锂离子电池正极材料氧化物类主要有：钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、钒酸锂（Li3V2O5）、三元氧化物材料等。
4、锂离子电池负极材料主要有：中间相微珠碳（MCMB）、石墨化碳、碳纤维、碳纳米管、金属合金、硅基材料等。
5、硅是目前太阳能电池的主要材料之一，按照其微观结构的不同，用于太阳能电池的硅分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。
6、黄铜矿基太阳能电池材料主要有：CuInSe2、CuGaSe2、Cu(In,Ga)Se2、CuInS2等。
7、核能利用是人类高效率利用核能，使核燃料在受控条件下发生核反应，按照反应方式可分为：核裂变与核聚变。
8、氢能是对环境无害的绿色能源，获取氢的原料是水，资源丰富，氢使用后产物是纯水或水蒸汽，故此氢是完全可再生的燃料。
氢能源系统的技术关键是氢的制造、储存、运输和利用技术。
9、质子交换膜燃料电池（PEMFC）的双极板材料大致可分为碳（石墨）材料、金属材料和复合材料。
10、透明导电薄膜玻璃是在玻璃基底上通过物理或者化学方法制作的透明导电氧化物薄膜，主要包括In2O3, SnO2, ZnO, CdO氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料，例如In2O3：Sn(ITO), ZnO:In(IZO), ZnO:Ga(GZO), ZnO:Al(AZO)。
11、镍氢电池的正极材料—球形Ni(OH)2的制备方法主要有三种：化学沉淀结晶法；镍粉高压催化氧化法；金属镍电解沉淀法。
12、镍氢电池的负极材料—储氢合金按照组成配比（或晶型）可以分为AB5、AB2、AB、A2B型四种。
13、碱性电池的种类：铁镍电池；镉镍电池；镍氢电池；锌银电池。
14、风力发电机的主要部件有：风机叶片、发电机、齿轮箱、控制器、变流器、偏航系统。
15、高质量复合材料风力发电机叶片往往采RIM、RTM 、缠绕及预浸料/热压工艺制造。
16、风力发电机的塔架和结构件包括：轮毂、主轴、塔架立柱、机舱底坐、法兰盘等。
17、按照储存状态下能量的形态，可以分为机械储能、化学储能、蓄电、风能储存、水能储存、蓄热等。
18、能源材料即能源工业及能源利用技术所需的材料，可以分为：新能源材料、储能材料、节能材料。
19、风力发电机是三相交流电型发电机，三相交流电发电机又分为异步发电机和同步发电机。
20、锂离子电池负极碳材料的改性主要有以下几个方面：非金属的引入、金属的引入、表面处理和其他方法。
三、简答题1、简述相变储能材料的种类，复合相变储热材料的制备方法主要有哪几种？2、锂离子二次电池的特点与应用领域有哪些？3、热中子反应堆有几个组成部分？其中的主要材料是什么？4、直接甲醇燃料电池（DMFC）与质子交换膜燃料电池（PEMFC）相比，催化剂材料有何不同？5、太阳能电池组件生产流程即太阳能电池封装线，是太阳能电池生产中的关键步骤，说明太阳能电池组件生产流程。
6、镍氢电池有哪几部分组成？其主要优点有哪些？7、风力发电机的叶片材料主要有哪些？8、气流动能为 ， 其中 m 为空气质量，v 为气流速度。
密度为ρ的气流过面积 S 的气体体积为 V ，M=ρV= ρSv ，则单位时间内气流所具有的动能为根据理想风轮与贝兹（Betz ）理论推导风力机的理论最大效率。
四、问答题1、说明二次锂离子电池的充放电原理，以钴酸锂（LiCoO 2）为正极材料，碳为负极材料，写出正极反应、负极反应与总电池反应的化学式。
2、阐述以硅砂为原料制备单晶硅片的工艺技术路线以及工艺过程。
3、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池(工作温度为600℃～700℃)，与其他类型的燃料电池相比其电化学反应及电池组成材料均有所不同，说明此燃料电池的电化学反应以及电池的阳极、阴极、隔膜与电介质材料。
4、风力发电机的叶片的制造方法之一—RTM （Resin Transfer Molding ）即树脂传递模塑成型工艺，叙述RTM 方法制备风机叶片的工艺关键步骤与特点。
5、风力发电机的叶片的制造方法之一—RIM （Resin Infusion Molding ）即真空树脂灌注成型工艺，叙述RIM 方法制备风机叶片的工艺关键步骤与特点。
一、名词解释1、二次电池：又称充电电池或蓄电池，在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用的电池。
2、薄膜太阳能电池：将一层或者几层不同成分的薄膜沉积到一个衬底上，并且具有光伏效应的半导体器件。
3、燃料电池：燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。
4、核能：质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，一旦原子核发生分裂221mv E =321Sv E ρ=（核裂变）或聚合（核聚变），就可能释放出惊人的能量，这就是核能。
5、新能源：相对于常规能源而言，以采用新技术和新材料而获得的，在新技术基础上系统地开发的能源，例如太阳能、风能、海洋能、生物质能等。
6、储能技术：为有效地利用能源，采取储存和释放能量的人为过程和技术手段成为储能技术。
7、热核反应：核聚变反应要在数千万度高温（超高温）和超高压条件下才能进行，单位质量所释放出来的能量一般为核裂变反应的4倍以上，通常又称这种核聚变反应为热核反应。
8、碱性蓄电池：以KOH、NaOH水溶液作为电解质的蓄电池统称为碱性蓄电池。
9、新能源材料：是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术所用到的关键材料，包括新能源技术材料、能量转换与储能材料、节能材料等。
10、生物质能：是指利用生物体本身来产生能量，具体指将植物转化为乙醇、氢气、生物柴油以及其他生物化学材料。
三、简答题1、简述相变储能材料的种类，复合相变储热材料的制备方法主要有哪几种？答案：相变储能材料的种类很多，主要分为无机类、有机类、混合类（或复合类）。
复合相变储热材料（PCM）的制备方法有：（1）胶囊化技术；（2）利用毛细管技术将相变材料吸附到多孔基质中去；（3）与高分子材料复合制备PCM；（4）湿化学法制备无机、有机纳米复合PCM。
2、锂离子二次电池的特点与应用领域有哪些？答案：锂离子二次电池的特点是工作电压高，重量和体积比能量高，循环寿命长，自放电少，无记忆效应，安全性高，与环境友好（绿色能源）。
锂离子二次电池广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机、电动自行车、卫星、导弹、鱼雷等。
3、热中子反应堆有几个组成部分？其中的主要材料是什么？答案：热中子反应堆有核燃料、减速剂、冷却剂可控制材料四个主要部分组成。
①核燃料一般有放射性元素钍（钍232 ）、钚（钚239）和铀（铀233铀235铀238）三种。
②慢化剂（减速剂）除了快速增殖反应堆外，其他热中子反应堆都需要减速剂，用作减速剂的材料主要有轻水、重水、铍和石墨4种。
③冷却剂冷却剂可以是液体也可以是气体，在热中子堆中最常用的是轻水、重水、氦和二氧化碳；在快中子堆中用液态钠作为冷却剂。
④控制材料一般地控制材料使用高热中子吸收截C、银-铟-镉合金。
面的棒状（控制棒），从材料上讲有硼、镉、B44、直接甲醇燃料电池（DMFC）与质子交换膜燃料电池（PEMFC）相比，催化剂材料有何不同？答案：质子交换膜燃料电池使用甲醇为燃料时称为甲醇燃料电池，甲醇和水通过阳极扩散层到达阳极催化剂层，发生电化学氧化反应，生成二氧化碳、质子及电子。
甲醇分子氧化成二氧化碳并不是一步完成的，而是经过经过中间产物甲醛、甲酸、一氧化碳。
铂催化剂对CO具有很强的吸附力，紧紧吸附在铂上的CO会大大降低它的催化活性，造成电池性能恶化（称为催化剂中毒）。
故直接甲醇燃料电池阳极点催化剂一般采用二元或多元催化剂，例如，Pt-Ru二元合金，Pt-Ru/C复合催化剂，以及Pt-Ru-W、Pt-Ru-Mo/C 三元合金催化剂。
5、太阳能电池组件生产流程即太阳能电池封装线，是太阳能电池生产中的关键步骤，说明太阳能电池组件生产流程。
答案： 1、电池检测(分片)——2、正面焊接—检验—3、背面串接—检验—4、叠层（玻璃清洗、材料（TPT、EV A）检验、玻璃预处理、敷设）——5、中道检验（过程检验）——6、层压（去毛边）——7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）——8、焊接接线盒——9、高压测试——10、组件测试—11、外观检验—12、包装入库6、镍氢电池有哪几部分组成？其主要优点有哪些？答案：镍氢电池有圆柱形、方形和扣式三种电池结构形式，不论哪种外形的电池均由外壳、正极片、负极片、正负极极耳（导电带）、密封圈、放气帽（正极）和隔膜等组成。
镍氢电池的优点：(a) 能量密度高；(b) 无镉污染，是绿色电池；(c) 可以大电流快速充放电；（d) Ni ／MH 电池的工作电压也是1.2V ，与Ni ／Cd 电池具有互换性等独特优势。
7、风力发电机的叶片材料主要有哪些？答案：风力发电机叶片基本上是由纤维增强树脂基复合材料制造，基体树脂有聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂，增强材料有E －玻璃纤维、S －玻璃纤维、碳纤维等增强纤维 。
目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂、碳纤维增强环氧树脂和玻璃纤维/碳纤维混杂增强环氧树脂，尤其是在翼缘等对材料强度和刚度要求较高的部位，则使用碳纤维作为增强材料。
8、气流动能为 ， 其中 m 为空气质量，v 为气流速度。
密度为ρ的气流过面积 S 的气体体积为 V ，M=ρV= ρSv ，则单位时间内气流所具有的动能为根据理想风轮与贝兹（Betz ）理论推导风力机的理论最大效率。
答案：根据贝兹（Betz ）理论前后空气体积相等：S 1v 1=Sv=S 2v 2根据牛顿第二定律，单位时间内风轮上的受力F= mv 1-mv 2= ρSv(v 1-v 2)风轮吸收的功率 P=Fv= ρSv2 (v 1-v 2)风轮吸收的功率又等于风轮前后动能（单位时间）的变化：令两式相等，得 经过风轮风速变化产生的功率为其最大功率可令 得 ，代入后得到的最大理想功率为： 与气流扫掠面积风的能量相比，可得风力机的理论最大效率：321Sv E ρ=)(212221v v Sv E -=∆ρ221v v v +=))((41212221v v v v S P +-=ρ1231v v =02=dv dP 31max 278Sv P ρ=593.02716max max ≈==E P η221mv E =四、问答题1、说明二次锂离子电池的充放电原理，以钴酸锂（LiCoO2）为正极材料，碳为负极材料，写出正极反应、负极反应与总电池反应的化学式。