1.谁能给我篇太阳能电池板的毕业论文
水热法生长二氧化钛纳晶及在染料敏化太阳能电池板的应用 1 引言 1991 年瑞士学者Gratzel 等在Nature 上发表文章,提出了一种新型的以染料敏化二氧化钛纳晶薄膜为光阳极的太阳能电池,其具有制作简单、成本低廉、效率高和寿命长等优点,光电转换效率目前可以达到11%以上,因此成为新一代太阳能电池的主要研究发展方向[1-4]。
染料敏化太阳能电池的光电转换效率的提高要归功于其独特的纳晶多孔薄膜电极,其可以使电子在薄膜中有较快的传输速度,且具有足够大的比表面积,能够吸附大量的染料,并且与染料的能级相匹配。所以因对染料敏化太阳能电池的复杂的作用,许多科学工作者致力于制备功能和性能良好的TiO2 纳晶多孔薄膜电极[5, 6]。
在纳晶TiO2 的三种晶型中,锐钛矿相的光电活性最好,最实用于染料敏化太阳能电池中,所以在制备纳晶TiO2 时,金红石相和板钛矿相纳晶应该尽量避免。 对TiO2 纳晶的生长,许多研究者开始在水热法中采用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶[7-9]。
Yang 用三种有机碱做胶溶剂制备了粒经和形貌不相同的TiO2 纳晶,其结果证明了有机碱的加入对纳晶粒子大小、形貌及表面积等有一定影响[10]。但是,如何制备晶型和形貌都能满足于染料敏化太阳能电池的要求却很少讨论。
在本章中,采用水热法基础上,分别使用三种有机碱四甲基氢氧化铵(TMAOH)、四乙基氢氧化铵(TEAOH)、四丁基氢氧化铵(TBAOH)做胶溶剂来制TiO2 备纳晶并应用于染料敏化太阳能电池中并研究了制备条件的不同对纳晶形貌、粒径大小及电池光电性能的影响。 2 实验主要药品和仪器 钛酸四正丁酯、异丙醇、聚乙二醇20,000、碘、碘化锂、4-叔丁基吡啶(TBP)、OP乳化剂(Triton X-100)(AR,均购于中国医药集团上海化学试剂公司);敏化染料(cis-[(dcbH2)2Ru(SCN)2],SOLARONIX SA.);四甲基氢氧化铵(TMAOH)(25 %)、四乙基氢氧化铵(TEAOH)(20 %)、四丁基氢氧化铵(TBAOH)(10 %) (均购于中国医药集团上海化学试剂公司);可控温磁力搅拌器(C-MAG HS4,德国IKA);马弗炉(上海实验电炉厂);100 W 氙灯(XQ-100 W,上海电光器件有限公司);导电玻璃基片(FTO,15 Ω/cm2,北京建筑材料研究院);X 射线粉末衍射仪(XRD) D8-advance(Bruker 公司);扫描电子显微镜(SEM)S-3500N(日本日立公司);透射电镜(TEM)JEM-2010(日本);红外光谱分析仪Nicolet Impact 410 spectrometer;紫外–可见分光光度计UV-Vis 3100 (Shimadzu corporation, Japan)。
3 实验部分 3.1 纳晶TiO2 的制备 根据文献的制备方法[6-11],把钛酸四正丁酯与等体积的异丙醇混合均匀并逐滴加入到蒸馏水中并不断的搅拌30分钟([H2O]/[Ti(OBu)4] = 150),过滤并用水和乙醇溶液洗剂2-3次。 在强烈搅拌下,把所得到的沉淀加入到pH=13.6的含有有机碱的溶液中,在100 °C搅拌24小时,得到半透明的胶体。
将得到胶体装入高压釜(填充度小于80%)。在200 oC水热处理12小时。
水热处理后,得乳白色混合物并伴有鱼腥味,这表明有机碱分解为了胺类化合物。将高压釜处理后的TiO2胶体连同沉淀一起倒入烧杯,经50 oC浓缩至原来的1/5,加入相当于TiO2量20%-30%的聚乙二醇20,000及几滴Triton X-100,搅拌至均匀,得稳定的TiO2纳晶浆体。
3.2 纳晶薄膜电极的制备 将洗净的导电玻璃四边用透明胶带覆盖,通过控制胶带的厚度和胶体的浓度来控制膜的厚度[12],中间留出约1*1 cm2空隙,将在酸性条件下制备的小粒径的纳晶TiO2胶体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后,在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟,使TiO2固化并烧去聚乙二醇等有机物,冷却至80 ?C,经过仪器测量,薄膜的平均厚度在6微米左右。
将获得的纳晶多孔薄膜浸泡于N3染料溶液中24小时,使染料充分地吸附在TiO2上,取出后用乙醇浸泡3-5分钟,洗去吸附在表面的染料,在暗处自然晾干,即得到染料敏化的纳晶多孔TiO2薄膜电极。首先按上文所述制备纳晶多孔薄膜,制备的薄膜平均厚度在4.5微米左右,将其重新用透明胶带覆盖,把用TMAOH做胶溶剂的条件下制备的大粒径的纳晶TiO2浆体用玻片均匀的平铺在空隙中。
空气中自然晾干后,重新在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟,反射层的纳晶薄膜的平均厚度控制在1.5微米左右,热处理后即得双层纳晶薄膜。浸泡染料后即得双层纳晶薄膜电极。
3.3 DSSC 的组装 以染料敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极为工作电极,以镀铂电极为对阴极[13],将染料敏化电极与对阴极用夹子固定,在其间隙中滴入以乙腈为溶剂、以0.5 mol/L LiI+0.05 mol/L I2+0.2mol/L TBP为溶质的液态电解质,封装后即得到染料敏化太阳能电池。 3.4 光电性能测量 采用100 W氙灯作为太阳光模拟器,其入射光强Pin为100 mW/cm2。
在室温下进行测量,记录其短路电流ISC和开路电压VOC,并应用公式计算其填充因子ff和光电转换效率η。 3.5 表征与分析 采用 D8-advance 型X 射线粉末衍射仪测定TiO2 的晶体结构,测试条件为:Cu Kα(λ=1.5405 ?),电压:40 KV,电流:40 mA。
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2.求关于太阳能光伏的论文
太阳能电池工艺简介及厂房建设总结 我公司从02年开始,先后承接过目前国内太阳能电池行业主流公司的一系列项目(从硅片制造到组件生产),通过完成这些项目的设计、施工和二次配,我公司无疑已成为业内承接太阳能电池生产厂房的最专业公司。
我自己还见证了以上某项目从破土动工到正式投产,甚至停产改造的所有过程,也曾去过兄弟太阳能项目,通过现场的亲历和对这些公司施工图的研读,对太阳能电池的生产工艺及厂房及建设略知一二,愿在此与大家探讨。 一、工艺简介 在上一次《太阳能电池的一些资讯》中,对于生产原理,我已经做过叙述,太阳能电池生产工艺一般分为:扩散前清洗、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD,丝网印刷,烧结,分类检测和封装。
扩散前清洗的目的在于制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。相关设备有无锡瑞宝,德国RENA,深圳捷佳创,这些设备中最好的是RENA,因为他不光卖设备,还卖制绒工艺的专利。
所使用的介质有HF,HCL,HNO3,NaOH,Na2SiO3和乙醇等。动力源有自来水,纯水,压缩空气,氮气,工艺冷却水,废水,热排风和酸排风。
扩散的目的在于形成PN结。硅片含硼,是P型结物质,需要往里面掺杂磷,使电子发生移动,形成PN结空穴。
所使用的介质有POCL3,N2,O2。动力源有压缩空气,氮气,工艺冷却水,热排风和有机排风。
使用的设备是高温扩散炉,厂商有SVCS,TEMPRESS,长沙48所等。该道工艺有洁净要求,需要在洁净室内运行。
因为扩散炉内的石英管需要清洗,所以需要增加一种石英管清洗机。 扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃,即SiO2和 P2O5的混合物,所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。
动力源有氮气,压缩空气,纯水,HF,热排风,酸排风,废水等。设备有深圳捷佳创。
刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开,防止短路。目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。
动力源有CF4,N2,NH3,热排风,有机排风。 PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜,增加折射率,同时掺杂H元素,使缺陷减少,还可以保护硅片。
所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备,还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。动力源有SiH4,NH3,氮气,压缩空气,工艺冷却水,热排风,硅烷排风等。
丝网印刷的目的在于印刷导电电极。先印背面,再印正面。
目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI印刷线。动力源有真空,压缩空气,热排风,有机排风等。
烧结的目的是把电极烧结在PN结上。高温烧结可以使电极穿透氮化硅膜,形成合金。
所用设备有美国DESPACH等。动力源有压缩空气,工艺冷却水,热排风,有机排风等。
分类检测的目的在于把电池片按照效率进行分类。目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI检测仪。
动力源有真空,压缩空气。 最后一道工艺就是热塑包装。
二、厂房建设经验总结 一条年产量25MW的生产线,设备占地至少需要1100平方米,而国内厂商一般很少有只计划一条线的公司,所以太阳能电池生产车间净面积都在2000平方米以上。按照16小时甚至24小时生产来计算,工艺人员不下于百人,所以相应的办公室,更衣间,食堂,宿舍,卫生间等设施都不能太小。
外线动力站(制冷,供热,纯水,空压,真空,空调,工艺冷却水,消防,变配电,自控,通讯等)房总面积不小于2000平方米。厂房和动力站房有钢筋混凝土框架结构,多层建筑的,也有钢结构加金属复合板单层建筑的,但布置工艺和动力设备的楼层,因管线众多,层高都较大,至少是7米。
以下经验总结均以50MW生产线为例。 电源是整个工厂的首要条件,仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右,必须有可靠的电能供应。
PECVD设备,制冷机,空压机,空调风机和循环水泵是用电功率较大的设备。 工艺纯水的用量在15吨/小时左右,水质标准都要达到中国电子级水的技术指标GB/T11446.1-1997中EW-1级。
工艺冷却水用量也在15吨/小时左右,水质中微粒粒径不宜大于10微米,供水温度宜在15-20℃,供水压力5巴左右,应有可靠的温度,供水压力控制,最好采用变频泵。 压缩空气用量在400NM3/H左右,如果空气品质要求较高,如需要达到压缩空气质量等级的1级甚至更高要求,建议使用无油空压机。
如果露点温度要求苛刻,干燥机建议使用组合式。真空排气量在300M3/H左右,水环式真空泵虽然便宜,但是效率下降的也快,不推荐使用。
氮气和氧气如果靠近大的气体供应站,一般采用液体储罐供应的方式,初投资低,氮气储罐20立方米左右,氧气10立方米足够。特殊气体如硅烷等,考虑安全因素,单独设置一个特气间还是很有必要的。
空调系统的空气处理方式则视具体土建情况而言,可以采取组合式空气处理机组集中处理,也可以采用干盘管进行分散处理。生产车间出扩散区外,温湿度均只要满足人体舒适性即可,建议冬夏能有一定变化,这样既可节能,又让人能适应室内外温度变化,不易感冒。
扩散区由于对洁净度要求较高,需要设计独立。
3.太阳能自行车棚设计原理
1、太阳能热水器在什么时间上水比较合适?
应选择在日出前或日落后两小时上水。因为我们的真空管采用全球最先进的全自动生产线生产,真空度高,是国家标准的100倍,保温效果好,集热效率高,升温速度快。由于空晒温度极高,如果在高温下给太阳能补水,太阳能热水器节能环保,会因为温差过大造成炸管。
2、如何给太阳能热水器进行补水?
2.1 靠溢流管感知水满的用户:打开无级调节阀上水功能或上水球阀,给太阳能热水器进行补水,太阳能热水器,如果安装在室内的溢流管有水流出的时候证明水箱已经上满水,这时关闭无级调节阀上水功能或球阀即可。
2.2 安装集成阀的用户:打开上水阀,自来水通过上下水管路开始给太阳能进行补水,水满自动关闭,当我们使用水的时候关闭上水阀,打开用水开关或混水阀即可。
2.3 安装有上水功能控制系统的用户:点按控制系统的上水键,电磁阀打开,太阳能热水工程百叶,给太阳能进行补水,当到达设定水位后,控制系统停止给太阳能补水。
3、讲解使用:
3.1 控制阀的使用:
⑴无级调节阀的使用:把淋浴喷头拿在手中,冲向面盆、浴缸或地漏(不能冲向人身体),先将无级调节阀的把柄转至热水端并且提起,淋浴喷头即有水流出,当感觉淋浴器有热水流出时向冷水端转动把柄,直至调节出所需温度的水即可。洗浴完毕按下把柄即可。
3.2 防冻带的使用:
⑴安装有防冻控制系统:当气温低于零度时,点按仪表的“防冻”键,仪表自动进入防冻功能状态,当外界气温符合启动条件时,系统自动给防冻带接通电源,防冻带发热,到达停止条件自动切断电源,周而复始,当外界气温高于零度时,点按仪表的“防冻”键,仪表退出防冻功能。
⑵没有安装防冻控制系统:当外界气温长期低于零度时,将防冻带插头插在电源上,防冻带进入工作状态,启动管路防冻功能,当外界气温高于零度时拔掉防冻带电源插头。
⑶无论采用哪种方式防冻,当我们洗浴的时候一定切断防冻带的电源或关闭仪表的防冻功能,确保人身安全。
3.3 SED热辅系统的使用:
⑴安装有电加热控制系统:对电加热的启动条件进行设置(按照仪表的操作说明)符合条件启动反之关闭。
⑵没有电加热控制系统:
当感觉天气不好,水温不能达到洗浴要求时,应启动SED热辅系统。启动热辅系统之前,先测试漏电保护插头功能是否正常:将漏电保护插头插在对应型号的插座上,点按“复位”键,指示灯亮,点按“试验”按钮,复位键跳起,指示灯灭,表示此漏电保护插头功能正常。测试正常后按下复位键,指示灯变成红色,表示开始加热,当加热到65度左右时,漏电保护插头的指示灯变成绿色,并维持恒温状态。
4.找一篇关于新能源的论文1000字左右
对建筑节能的几点看法 论文 随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。
目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题,我们必须从可持续发展的战略出发,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染,并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。
中国建筑能耗基本情况 我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。
据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54*108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27*109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3*108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右[1]。
与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。
燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%[2]。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。
因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。 我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。
如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度,国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求,从而不得不组织大规模的旧房节能改造,将耗费更多的人力、物力。
另外,每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料,造成森林的过度砍伐,材料资源的大量开采,带来土地的破坏,植被的退化,物种的减少和自然环境的恶化。 几种节能途径1.墙体节能 墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。
我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。
因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。2.门窗节能 外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。
其节能措施有: (1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
(2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。
而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 (3)改善住宅门窗的保温性能。
户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。 (4)设置“温度阻尼区”。
所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收。
5.太阳能电池材料这方面的论文2500字以上word谢谢
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。
在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域, 是其中最受瞩目的项目之一。为此,人们研制和开发了太阳能电池。
制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。 不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、半导体材料的禁带不能太宽;②要有较高的光电转换效率:3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。
基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。 但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。
本文简要地综述了太阳能电池的种类及其研究现状,并讨论了太阳能电池的发展及趋势。 1 硅系太阳能电池 1。
1 单晶硅太阳能电池 硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。 高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。
并在表面把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。
Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cm X 2cm)转换效率达到19。79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cm X 5cm)转换效率达8。
6%。 单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。
为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电 池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 1.2 多晶硅薄膜太阳能电池 通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒大小,未能制成有价值的太阳能电池。
为了获得大尺寸晶粒的薄膜,人们一直没有停止过研究,并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。
此外,液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。 化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。
但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。 解决这一问题办法是先用 LPCVD在衬底上沉炽一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。
多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技 术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。 德国费莱堡太阳能研究所采用区馆再结晶技术在FZ Si衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19%,日本三菱公司用该法制备电池,效率达16。
42%。 液相外延(LPE)法的原理是通过将硅熔融在母体里,降低温度析出硅膜。
美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达12.2%。 中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒,并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池,称之为“硅粒”太阳能电池,但有关性能方面的报道还未见到。
多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池,因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。 1。
3 非晶硅薄膜太阳能电池 开发太阳能电池的两个关键问题就是:提高转换效率和 降低成本。由于非晶硅薄膜太阳能。
6.帮忙找下太阳能旅行充电器论文
摘 要: 太阳能充电器使用太阳能电池板,将太阳辐射光能转变为电能后,经升压、稳压、充电电路对电池进行充电,当电池充满后系统自动停止充电。
该充电器输出电压稳定,采用模块式结构,应用范围广, 适用于多种型号电池的充电。 关键词: 太阳能充电器;控制电路;模块式结构 太阳能作为一种新型能源具有绿色清洁、无环境污染、取之不竭用之不尽又无地域限制的优势。
对太阳能的利用主要体现在两个方面:光热转换与光电转换。本文利用太阳能光电转换的特性,设计一款太阳能多功能充电器,满足野外作业和生活的充电需求。
该充电器通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,经过升压、稳压处理后,由充电电路为负载供电。锂电池一般不宜采用全过程恒流充电方式,而是采取开始恒流快速充电,待电池电压上升到设定值时,自动转入恒压充电的方式,并且这样有利于保存电池容量。
充电过程中采用LED灯指示,系统中设计有完备的过流过压保护,避免因电池过度充电而损坏,并且充电器采用模块式结构和USB接口,可对手机、MP3、摄像机等多种数码产品充电。 1 系统设计方案 太阳能电池在使用时由于太阳光的变化较大,其内阻又比较高,因此输出电压不稳定,输出电流较小,这就需要用充电控制电路将电池板输出的直流电压变换后供给电池充电,其充电控制电路结构如图1所示。
当光线条件适宜时,通过太阳能电池板吸收太阳光,将光能转换为电能。由于太阳能电池板输出电压不稳定,故增加了稳压电路,通过稳压电路、充电电路为负载电池充电,同时还可以为内部的蓄电池充电以备应急之需。
当光线条件不好时,太阳能电池板输出电压较低,达不到充电电路的工作电压,因此增加了升压、稳压电路,为充电电路提供一个较稳定的工作电压。当遇到阴天、夜间等光线条件很差的情况时,可利用系统内部的蓄电池并通过升压电路为后续设备充电。
另外,该充电器还设计有照明灯,当夜间光线较暗时,通过蓄电池为照明灯供电,可供应急之需。 2 太阳能电池板的选用 太阳能电池板是太阳能供电系统工作的基础,是该充电器的核心部分,其功能是将太阳光的辐射能量转化为电能,它的光电转化效率决定了供电系统的工作效率,故光电转化率是一个重要的参数。
目前太阳能电池主要分为单晶硅、多晶硅和非晶硅太阳能电池。其中单晶硅太阳能电池板的光电转换率为15%~20%,甚至可达到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,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
多晶硅电池板的转化率约为12%左右,非晶硅约为10%左右,在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面,单晶硅、多晶硅电池优于非晶硅电池[1],故本系统的太阳能电池板采用单晶硅电池。 如今的便携式数码设备种类较多,所需电压电流不等,对于输入功率较大的设备,必须采用面积较大的电池板,而这又给携带带来不便。
因此该设计采用模块式组合,根据不同充电负载的需要,将太阳能板进行组合以达到具有一定要求的输出功率和输出电压的一组光伏电池。本文以手机、MP3等常用小功率用电设备为例,说明其太阳能充电器的设计过程。
所选用的太阳能电池板技术参数指标如下: 尺寸120mm*45mm,峰值电压6V,峰值电流100mA,标称功率0.6W。考虑被充电池的电流不同所需充电时间不等,采用四块相同参数电池板进行串、并联,实测电池板的输出电压最大值为10.8V,电流最大可达212mA,总标称功率为2.4W左右,实际输出可根据不同的被充电对象进行平滑调整。
另外,由于在不同的时间、地点太阳光照强度不定,使太阳能电池输出的电压、电流不稳定,故本设计加入相应的升压、稳压等控制环节。下面介绍充电控制电路的设计。
3 充电控制电路设计 3.1 升压电路设计 直流升压就是将电池提供的较低的直流电压提升到需要的电压值,本文采用BAU72集成升压电路,该元件是电压型PFM控制模式的DC-DC转换元件,内部包括输出电压反馈和修正网络、启动电路、振荡电路、参考电压电路、PFM控制电路、过流保护电路以及功率管。PFM控制电路是核心,该模块根据其他模块传递的输入电压信号、负载信号和电流信号来控制功率管的开关状态,从而实现控制电路恒压输出的功能。
在PFM 控制系统中,振荡电路提供基准振荡频率和固定的脉宽,参考电压电路提供稳定的参考电平,根据输入-输出电压比例以及负载情况,通过消脉冲来调节在单位时间内功率管导通时间,以实现输出电压的稳定。由于采用内部的修正技术,保证输出电压精度达到±2%,同时由于参考电压经过精心的温度补偿设计考虑,使得芯片的输出电压的温度漂移系数小于100ppm/℃。
高增益的误差放大器保证了在不同输入电压和不同负载电流情况下稳定的输出电压。 以BAU72集成升压芯片为核心,其外围电路较简单,只需要一个电感、一个输出电容和一个肖特基二极管,升压电路如图2所示,其中电感的寄生串联电阻、肖特基二极管的正向导通压降是升压电路功率损耗的主要原因,电容和电感会影响输出的纹波。
所以为了获得较高的转换效率、较低的纹波与噪声,选择合适的电感。
7.科技小论文 太阳能
科技小论文:《太阳能的优缺点》
太阳能(Solar)一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应,可以维持几十亿至上百亿年的时间。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8x10^23kW的辐射值,其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达地球表面,其功率为800000亿kW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。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。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。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利用方式。
1、太阳能的优点
(1)普遍:太阳光普照大地,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
2、太阳能的缺点
(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
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