太阳能的应用
农村太阳能路灯设计方案
技
术
参
数
介
绍
目录
一公司简介 (3)
二总述 (5)
(5)
三太阳能路灯设计标准 (5)
(5)
四太阳能路灯组成及原理 (6)
4.1 太阳能路灯的组成 (6)
4.2 太阳能路灯原理 (6)
五项目设计方案 (6)
5.1 工程概况 (6)
5.2 工程内容与设计说明 (7)
五、定位漏水线 (9)
六、漏水检测的功能 (9)
5.3 产品参数 (12)
八培训 (18)
九售后 (19)
十工程业绩 (19)
十一报价 (19)
十二资质文件 (19)
一公司简介
广州莱安智能化系统开发有限公司成立于是2002年，专业从事数字网络视频监控系统、智能视频分析、机房动力环境监控、机房建设、雷达测速、闯红灯电子警察抓拍、电子治安卡口、智能控制等智能化系统开发的大型综合型企业，欢迎来电洽谈业务！
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二总述
为响应国家号召，共建生态新农村。路灯、庭院灯、草坪灯都使用太阳能灯具。
2.1 太阳能灯工作原理
太阳能发电工作原理：太阳能电池是对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程，是由太阳能电池板来完成。庭院灯配备太阳能电池板外，还必须主要配备蓄电池、控制器、灯具。蓄电池用来把太阳能电池板产生的电存储起来，在需要的时候向外供电；控制器把太阳能电池板、蓄电池、负载连接起来，太阳能电池板发电时向蓄电池传送电能，负载需要供电时从蓄电池把电能按照设定的方式传送给负载，并具有防反充、过充、过放的功能；庭院灯所用负载即灯具，采用LED 灯、节能灯或其它节能光源。
三太阳能路灯设计标准
3.1 总设计标准
1、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-92（2008版）
2、《建筑照明设计标准》 GB50034-2004
3、《低压配电设计规范》GB50054-95
4、《电气工程电缆设计规范》GB50017-94
5、《供配电系统设计规范》GB50052-95
6、《10KV及以下变配电所设计规范》GB50053-94
7、《工业企业照明设计标准》
四太阳能路灯组成及原理
4.1 太阳能路灯的组成
太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及支架。
4.2 太阳能路灯原理
太阳能路灯是利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板，白天接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至5lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电12小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是控制路灯打开和关闭，同时保护蓄电池，延长蓄电池使用寿命。
五项目设计方案
5.1 工程概况
根据《工业企业照明设计标准》和《城市道路照明设计标准》的规定，厂区道路主干路平均照度12lux，均匀度0.35，次干路平均照度8lux，均匀度0.35，支路平均照度5lux，均匀度0.3。结合重庆齿轮厂的实际情况，我们采用宇之源公司的高效太阳能LED路灯（光源功率35W，电池板功率160WP），在9米宽的路面上平均照度可达12lux，均匀度0.4，灯间距20米，单侧排列。完全达到国家标准，满足厂区道路照明的要求。设计时充分考虑到重庆冬天日照时间短，阴雨天多的情况下（连续阴雨20天），我们采取多项措施保证全年100%的亮灯率。具体有以下几个方面:
A、我们加大了太阳能电池板的输出功率，常规情况下35W的光源，太阳能电池板选用120WP，可正常工作。为了保证在重庆地区全年100%的亮灯率，我们针对这个项目选配160WP的太阳能电池板。
B、加大了蓄电池的容量，常规情况下35W的光源，选用100AH池蓄电。为了保证在重庆地区全年100%的亮灯率，我们选配130AH的蓄电池。
C 、除太阳能电池板和蓄电池外，我们在控制器和产品选择上，选用了国内
知名大公司的产品，产品获得了多项发明专利和奖项。确保了全年100%的亮灯
率。
5.2 工程内容与设计说明
A 太阳能电池组件设计
太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳
能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转
换为电能，送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中
较普遍且较实用的是单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电
池。在太阳光充足、日照好的东西部地区，采用多晶硅太
阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。在阴
雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因
为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。由于重庆地区平均日照短的特性（经计
算平均照时数约为3.8H/天），冬天阴雨天多。综合对比和当地地理环境分析我
们采用单晶硅太阳能电池板，太阳能组件选用总功率数160WP 的太阳能电池组
件，保证连续阴雨20天都能正常亮灯。以充分发挥其性能，保证系统的稳定性。
B 蓄电池的设计
由于太阳能电池板发电系统的输入能量极不稳定，再加上路灯的使用
是在晚上，所以需要配置蓄电池系统才能工作。现在市面上大多采用铅酸蓄电池。铅酸蓄电池由于其铅酸的腐蚀性和可再生利用性均无法达到环保和节能要求，另
外维护和保养复杂，也使太阳能灯具在环保节能方面大打折扣。我们公司就这一
问题，经过多年研究和探索，终于在这领域取得突破，采用完全环保不腐蚀铅基
板的超微颗粒复合硅盐化成液的硅能蓄电池，可使蓄电池反复使用并大大提高了
性能，另外维护和保养更简单。
下面就硅能蓄电池作简要介绍：
产 品 超微颗粒复合硅盐化成液：一种全新概念的电解液，它主要由采用
特殊工艺制备的超微颗粒液态复合硅盐组成，不腐蚀极板、无毒害、无
介绍污染。
硅能蓄电池：采用超微颗粒复合硅盐化成液，采用特别研制的无汞、无镉符合欧盟最新标准的铅钙高锡合金极板，采用创新优化生板内化成工艺，研制开发成功的高性能环保型蓄电池。
阀控式密封型硅能蓄电池：指装有自控阀的密封型硅能蓄电池，阀控式密封型硅能蓄电池在正常使用时，能有效保持气密和液密状态，无需加水，无电解液泄漏，无酸雾溢出，也无须补加硅能电解液。
工作环境温度：-40℃～+70℃储存运输温度：-40℃～+65℃相对湿度：≤90%（25℃+5℃海拔高度：0～4000 米海底深度：0～6000 米-地震烈度：8 度
硅能电池绿色环保
硅能蓄电池废弃了硫酸电解质，为生产蓄电池提供了良好环境。生产铅酸蓄电池存在着倾注硫酸、成品检验和测试环节挥发硫酸雾气等污染环境的大问题。硫酸挥发物对生产工人和附近居民的身体健康影响很大。
在铅酸蓄电池的使用维护过程中，亦存在着硫酸挥发物污染大气和环境的问题。世界环保专家将铅酸电池列为世界三大公害之一。
现阶段的硅能蓄电池仍采用电解液，但此时硅能电解液的蓄电理念已发生了本质变化，已不再是电化学蓄电的常规概念。新一代超微颗粒复合硅盐电解液不腐蚀极板，不污染环境，充放电完全无酸雾产生，为此使用硅能蓄电池的电站可省掉净化空气的环保设备费，也可省掉维护厂房、设备等免受酸腐的费用。此外，在废弃的电池中，其电解液变成中性偏酸硅化物，不但不会对土地、河流和地下水等造成污染，还能增加土地中的含氧量。
由于硅能电解液不腐蚀极板，为设计生产薄型极板以及极板回收再生提供了可能性，电池性能可以做得更好，比能量更高，直接成本更低，具有极大的商业价值。目前，誉洋公司测试的 2V100Ah 蓄电池，已经可以做到 45A 放电 120min，这是目前的铅酸蓄电池技术不可想象的
五、定位漏水线
漏水感应线，是配合漏水控制器使用的检测线，控制器利用感应线的电阻情况去检测监控是否有漏水漏液情况。
主要针对于水的检测，为氟化聚合物结构，抗腐蚀，耐磨性高，最高工作温度75℃。标准长度分别为1m、3m、7.5m、15m。
感应线缆由四根不同类型导线植入特种聚合物中，其中两根彩色线是低电阻表面绝缘线；两根黑线由非金属导电聚合物加工而成，其单位长度电阻被精密加工并为定值，具有极高的抗腐蚀性和耐磨性。
六、漏水检测的功能
1.漏水监控功能
通过安装漏水检测仪和漏水检测电缆，实时检测被监控区域的漏液情况；上层系统软件实时获取LDS系列漏水检测仪采集的漏水、短线、维护等故障信息，实现实时监控的功能。
2.告警管理功能
监控系统能根据告警配置提供LED屏、声音、电话语音、短信、E-mail等多种报警方
式，并及时通知维护人员现场漏水的故障情况，保证告警得到及时处理。同时监控系统也能
根据告警情况自动实现相应的逻辑控制，保证故障得到消除和减小故障带来的损失。
3.报表管理功能
（一）、环境监控部分
1、蓄电池温湿度监测部分
（1）、蓄电池温湿度监测：监测蓄电池的温度、湿度数值及变化情况。
2、蓄电池监测部分
（1）、蓄电池表面温度监测（1组，每组32节12V蓄电池，监测单体蓄电池的电表面温度参数）（1个RS485输出信号)
1 温度探头KTR-PT100 3
2 个 KITOZER/
广州
80.00 2560.00
监控电池表
面温度监测
2 温度探头贴
片
KTR-PT-1 32 个
KITOZER/
广州
38.00 1216.00
固定电池表
面温度探头
小计3776.00
（2）、温湿度监控系统:
序号设备名称型号数量单位品牌单价总价备注
2 16路温湿度
控制器
KTR-8016D 2 台
KITOZER/
广州
580.00 1160.00 16路监测
3 电源供应器DC-12V/1A 2 个 KITOZER/
广州
28.00 56.00
1A，用于传
感器以及采
集模块供电
小计1216.00
二、以上全部设备合计：4,992.00
三、远程调试费=全部设备总合计*5% 249.60
四、税金=(全部设备总合计+运输安装调试费)*6%314.50
五、系统工程总价=全部设备总合计+运输安装调试费)+税金5,556.10 注:以人民币结算，保修一年,终身维护.
必须用灯具来增加其被照区域的照度，减少光能损耗，防止产生眩光。这些
光源的多数光能量在灯具中产生一次反射或二次反射，其光能量会有一定的衰
减。
3、节能灯在一些灯具中的光输出系数分析
目前节能灯使用得较为广泛，其外形为管形，光效的典型值为60 Lm/W。节能灯用作室内的普通照明和室外的一些草坪灯时，其光能能够得到最大限度地发挥；但用于庭院灯和筒灯时，光能的实际使用率较低。
目前使用较为普遍的乳白色球泡庭院灯，是集照明与装饰为一体的灯具。由于其光能近似全向辐射，故实际射向地面的光能只有灯具输出光能量的50﹪。这种灯射到地面的总光通量可按下式计算：
￠g=￠1*￡*50﹪
式中：￠g是灯具射向地面的总的光通量；￠1是光源总的光通量；￡是乳白色球泡灯具的透过率，一般为0.7；50﹪系数是因从灯具发出的全部光能中只有一半射向地面。若乳白色球泡灯具内使用一盏30W的节能灯，其总的光通量为30W*60Lm/W=1800Lm；则射向地面的总的光通量为：
￠g=1800*0.7*50﹪=630Lm
由此可以看出，球泡灯理论上的光利用率只有35﹪。在实际应用中，由于球泡外表会受到灰尘的污染，内部往往又会受到昆虫的污染，因此￡值实际低于0.7。
4、LED照明灯具的光输出系数分析
对于功率型LED而言，光能的辐射方向均匀单向。LED在封装时，若在出光口装上不同折射角度的透镜，射出的光束就具有不同的辐射角度。我们会根据贵单位车间照明的特点，合理选择合适辐提到的乳白色球泡灯，用30W节能灯时射向地面的总光通量为630 Lm，而采用80Lm/W的LED时只需11W ，无须外罩，其节能效果是相当显著的。
5、LED用于太阳能路灯的优势所在
首先，LED的光效已达120Lm/W，超过节能灯的典型值。它将使LED成为发光效率最高的光源之一。
其次，功率型LED具有单向辐射特性。它所发出的大部分光能无须经过反射就可直接到达被照物体，从而使光能能够得到最大限度地发出，大幅度地提高了灯具的效率。
三是LED的寿命超长，绿色环保。目前可采购到的功率型LED的平均无故障工作时间多在50000h以上；若每天工作12h，可用十年。它的废弃物几乎可以全部回收利用。这不仅节省能源，还节约了资源，保护了环境。而其他光源废弃后会对环境造成污染，特别是荧光灯废弃后，灯内的汞益出会对环境及水源造成严重污染。
四是LED光源可做到无闪烁、无紫外线，热辐射极低，对人眼无任何危害。LED非常适用于室内照明或人们需长时间工作和学习场所的照明，
在发光效率的部分，由于传统光源为360°的放射状光源，有部分的光并没有被有效的使用，所以传统光源使用在单向照明灯具的发光效率在使用上其光线折射损失高达30%以上，不同于传统光源，LED为180°的单向光源，所发出来的光可以完整的被利用。
综上所述LED用于太阳能路灯是最合适不过的选择.
5.3 产品参数
技术参数：
1、太阳能板（光伏组件）：单晶硅/多晶硅太阳能电池，峰值功率：160Wp
2、蓄电池：阀控免维护/胶体免维护太阳能专用铅酸蓄电池65AH。
3、太阳能路灯控制：24V 5-15A，微电脑智能控制，光控，时控。MPPT 最大功率追踪，温度补偿，过充，过放保护，极性反接保护，短路保护，自适应节能输出调节。
4、路灯光源：超高亮，高光效（110-120cm/W），低光衰（2万小时小于16%），小功率/大功率LED路灯光源，特殊配光设计，照亮均匀度大于0.5功率范围：30W。
5、路灯高度：7米。
6、可靠性：全年亮灯率100%（可抵抗超长连续阴雨天达到20天以上）。
型号YZY-LD-014
太阳能电池组
件
晶体硅太阳能电池组件，峰值功率: 160WP 太阳能板支架4×4 角钢热镀锌喷塑
蓄电池高性能、免维护太阳能专用电池12V 65AH*2
控制器
24V 5A具有过充电保护，过放电保护，防雷，光控与时控及等功能。防护等级：IP67
灯具压铸铝喷油防护等级：IP54
光源35W大角度（1500）超高亮LED （光源高度6.5米）电缆 2.5mm2×1太阳能专用硅橡胶紫铜电缆
连接方式
太阳能专用连接件，IP67，镀银接头，极低的接触电阻和极高的耐候性，确保整灯的长期稳定运行。
灯体7米钢制热镀锌喷塑
包装纸箱中密度纤维板
工作模式额定工作5小时后转入节能模式工作到天亮.
整灯全年工作全年亮灯率100%，在我们的设计模式下全年正常亮灯率
状态≥95%
适用温度范围-30℃─50℃
参考太阳辐照
3.5KWH/M2.D
量
使用，所用施工测量及调校仪表的精度等级应满足施工技术要求，以1.PC监控机
PC监控机一般设置在智能照明管理中心,通常具有如下功能：
管理及设定功能：在计算机操作平台上完成日常的运转与管理工作。根据集成管理软件中每日的预定时间表、每年的预定日程表以及假期、特定日期的安排表等进行时间程序编程，提供全年的照明计划安排表。
统计功能：根据软件提供的关于照明系统的运行时间、照度值等参数的汇总报告(区别各照明场所内各照明回路)来统计照明灯具的运行时间、照度水平等，
控制功能：实现对各照明分区的照明回路的照明自动控制，自动调节室内照度，并维持在设定值上，通过图形化界面以鼠标单击的方式可灵活地修改各照明回路的开关控制和照度的连续调节。根据统计数据，结合软件中预置的工作循环程序表，自动切换各照明回路灯具的运行，从而均衡各照明回路的灯具的运行时间，并根据汇总报告定期对灯具进行维护检修，延长灯具的使用寿命。
诊断及故障报警功能：能自动检查负载状态，检查坏灯、少灯，保护装置状态，故障自动报警、自动切断电路；MCB跳闸报警等.
图像处理功能，可实现动静探测、图形操作等。
2．调光模块
用于对灯具进行调光或开关控制，能记忆多个预设置灯光场景，不因停电而被破坏，调光模块按型号不同其输入电源有三相、也有单相，输出回路功率有2安、5安、10安、16安、20安等，输出回路数也有1、2、4、6、12等不同组合供用户选用。有些调光模块控制灯具亮度采用了软启动方式，即渐增渐减方式，这样的调节方式能防止电压突变对灯具的冲击,同时使人的视觉十分自然地适应亮度的变化，没有突然变化的感觉。有些调光模块输入电源有一个由微处理机控制的RMS电压调节技术，确保输出电压稳定，不会对负载回路产生过压。
3．开关模块
用继电器开关输出的控制模块。这种模块主要用于实现对照明的智能开关管理，适用于所有对照明智能化开关管理的场所，如办公区域、大型购物中心、道路景观、体育场馆、建筑物外墙照明等等。开关模块具有按序启动功能，避免灯具集中启动时的浪涌电流。一些模块自带电流检测功能，可检测照明输出回路实时电流值并可真实记录灯具的运行时间。
4．场景切换控制面板
由各照明回路不同的亮暗搭配组成的某种灯光效果，称之为场
景。使用者可以通过选择面板上不同的按键来切换不同的场景。5．智能传感器
智能传感器有较多种类,其传感原理基本利用了红外线、超声波、光敏元件、声音等或上述物理量的组合，用于识别有无人进入房间、照度动态检测、遥控接收等。
6．时钟管理器
时钟管理器用于提供一定时间内（周、月、年）内各种复杂的照明控制事件和任务的动作定时。它可通过按键设置，改变各种控制参数。
7．液晶显示触摸屏
液晶显示触摸屏，可图文同时显示，可根据用户需要产生模拟各种控制要求和调光区域灯位亮暗的图像，用以在屏幕上实现形象直观的多功能面板控制。这种面板既可用于就地控制，也可用作多个控制区域的监控。
8．手持式编程器
手持式编程器，管理人员只要将手持编程器插头插入编程插口即能与Dynet网络连接，便可对楼宇的任何一个楼层、任何一个调光区域的灯光场景进行预设置、修改或读取并显示各调光回路现行预置值。
a、监督。
八培训
我司组织客户参加培训，主要学习产品的使用与维护。
九售后
十工程业绩十一报价
十二资质文件
太阳能在日常生活中的推广应用
太阳能在日常生活中的推广应用 【摘要】介绍了太阳能的概念和太阳能的特点，概述了太阳能的利用历史与现状，介绍了一种新的太阳能使用技术。 【关键词】太阳能；热水器；凸透镜；聚光；光伏效应 1.太阳能的概念 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，是一种可再生能源。广义上讲，它还是地球上很多能源的来源，如风能、潮汐能、水的势能等等。 2.太阳能的特点 太阳能很普遍可直接开发利用，无需开采和运输；而且太阳能不会污染环境，是难得的清洁能源；每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，其总量属世界上可以开发的最大能源；相对于其他能源，太阳能的储存量可以说是用之不竭的。太阳能除了有这些优点外，还有一些缺点，表现在能量密度低，不同地方不同时间分布不均匀，其利用效率低，这些都限制了太阳能的开发利用。 3.太阳能的使用历史 20世纪太阳能利用得到的更广泛的研究： 第一阶段（20世纪头20年），世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，典型装置有1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW。 1902至1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质。 1913年，在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。 第二阶段，接下来的20多年，由于历史原因及其石油的大量开发利用，太阳能研究工作逐渐受到冷落。 第三阶段，1945年以后的20年，太阳能研究又迎来了高潮。1954年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础；1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉；1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突
太阳能技术的十大应用介绍
太阳能技术的十大应用介绍 太阳能技术的十大应用介绍 长久以来，太阳能技术已经取得了跨越式的发展，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之中，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（HE OPTICS SYSYTEM）生产的电力是同等大小的硅太阳能电池板的800倍。2、将太阳能转换成氢气2009年，麻省理工大学教授丹尼尔·诺瑟雷（Daniel Nocera）创立了一家公司，该公司的目的是为了将一项“水分解”和太阳能存储技术进行商业推广。诺瑟雷表示：“我们的思路是要利用太阳能电池板为电解槽提供电力，用以生产能够存储在燃料罐里的氢气，当人们需要电能的时候，存储的氢气就能驱动燃料电池产生电能。”3、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。4、大型薄膜太阳能电池SunFab? system公司的薄膜太阳能面板主要是在薄膜技术的基础上，利用非晶硅太阳能电池板建成世界上面积最大、产能最多的太阳能薄膜电池板。这种做法一方面可以成功降低材料的成本，另一方面还可以和太阳能产业最高端的制造技术进行结合。据悉，该公司的薄膜太阳能面板主要采用无框架设计，从而解决了薄膜太阳能面板防水效果差和使用时间长会导致面板结构整体性受损这两大主要难题。5、有机太阳能集光器麻省理工大学的科学家们已经找到一种能够将普通玻璃变成高端太阳能集光器的方法。这项技术结
太阳能电池的种类特点及发展趋势
太阳能电池的种类特点及发展趋势一、种类 按照材料分类 ?硅太阳能电池：以硅为基体材料（单晶硅、多晶硅、非晶硅） ?化合物半导体太阳能电池：由两种或两种以上的元素组成具 半导体特性的化合物半导体材料制成的太阳能电池(硫化镉、 砷化稼、碲化镉、硒铟铜、磷化铟) ?有机半导体太阳能电池：用含有一定数量的碳－碳键且导电 能力介于金属和绝缘体之间的半导体材料制成的电池(分子 晶体、电荷转移络合物、高聚物) 单晶硅太阳电池 特点 硅系列太阳能电池中，单晶硅的光电转换效率最高，技术也最成熟，高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关成熟的加工工艺基础上。提高转换效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。单晶硅太阳能电池的转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍旧占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本据高不下，严重影响了其广泛应用。 单晶硅太阳能电池的特点是对于大于0.7μm的红外光也有一定的灵敏度。以p 型单晶硅为衬底，其上扩散n型杂质的太阳能电池与n型单晶硅为衬底的太阳能电池相比，其光谱特性的峰值更偏向左边（短波长一方）。它对从蓝到紫色的短波长（波长小于0.5μm）的光有较高的灵敏度，但其制法复杂，成本高，仅限于空间应用。此外，带状多晶硅太阳能电池的光谱特性也接近于单晶硅太阳能电池的光谱特性。 1.多晶硅太阳电池 特点 单晶硅太阳能电池的缺点是制造过程复杂，制造电池的能耗大。为解决这些问题，用浇铸法或晶带法制造的多晶硅太阳能电池的开发取得了进展。在1976年证明用多晶硅材料制作的太阳能电池的转换效率已超过10%，对大晶粒的电池，有报道效率可达20%。这种低成本的多晶硅太阳能电池已经大量生产，目前，它在太阳能电池工业中所占的分额也相当大。 但是多晶硅材料质量比单晶硅差，有许多 晶界存在，电池效率比单晶硅低； 晶向不一致，表面织构化困难。 单晶、多晶与非晶的区别 多晶：短程有序（团体有序），成百上千个原子尺度，通常是在微米的量级； 非晶：局部有序（个体有序），微观尺度，几个原子、分子尺度，一般只有十几
太阳能光伏技术的运用与进展
太阳能光伏技术的运用与进展1太阳能光伏发电技术的应用方式 1.1太阳能照明系统 “光环境”是指光与颜色建立的生理和心理环境，它对人的精神状态和心理感受具有积极影响。“绿色照明”是指“节约能源、保护环境、促进效率、改善质量、有益身心”的照明光环境，太阳能照明即属于绿色照明。太阳能照明系统由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、逆变器和节能灯具、灯杆等组成。建筑领域的太阳能灯主要有路灯、草坪灯、庭园灯、楼道灯等。太阳能灯的控制器除了要具备一般光伏系统的防反充、防过充和过放、防短路和反接等功能以外，还要具有自动开关照明灯的功能。通常使用定时和光控两种方式对太阳能灯的工作时间进行控制。定时控制可采用模拟线路或单片机控制两种方法，根据实际需要，事先设定路灯每天晚上的工作时间，调整电子或者机械计时器的接通或断开时刻，到时路灯便可以自动开或关。另一种控制方式是光控，可以单独安装光敏器件，也可以利用太阳能电池本身作为光敏器件，即在周围环境暗到一定程度（照度低于某一设定值）时自动开灯，一直到天亮（照度高于某一设定值）时再自动关灯。 1.2太阳能、LED光源的结合
应用太阳能给传统的灯具光源供电并不十分经济。随着固体物理和半导体技术的发展，人类开发出了第四代光源——固体光源LED（第一代为白炽灯，第二代为荧光灯，第三代为气体放电灯）。太阳能发电与LED照明的结合立即成为一大亮点，迅速吸引了人们的目光。固体光源——LED具有功耗低、寿命长（1.0×105h）、光效高（目前为5080lm/W，今后可达100120lm/W）、反应速度快（可在高频下使用，可任意控制其功耗和亮度，而不影响其寿命）、直流低压工作安全可靠（24V、12V、4.8V，免逆变器）、环保（耐震、耐冲击、不易破、废弃物可回收、没有污染）、可平面封装、易开发成轻薄短小产品等优点；没有白炽灯泡高耗电、易碎以及日光灯废弃物含汞污染等缺点；兼备照明、装饰功效，是被业界看好在未来10年内，成为替代传统照明器具的一大潜力产品。 1.3太阳能水泵 太阳能水泵一般不需要蓄电池，而由太阳能电池板直接带动水泵工作。大型光伏水泵站通常备有逆变器，首先将太阳能电池板的直流电变为交流电，然后用交流电机带动水泵工作，这样可以与常规供电互补。虽然太阳能光伏水泵系统一次性投资较高，但它的运行费用低、维修少，使用寿命比较长，通常来说比小型柴油机抽水更合算。特别是对于太阳辐射强的干旱地区，发展光伏水泵具有良好的前景。
太阳能发展前景及利用
太阳能发展前景及利用 选题背景 目前能源危机已成为影响人类继续发展的一项重要因素，太阳能作为一种新型的清洁能源，被人类给予了厚望，太阳能的能否有效利用关系着人类的未来。 项目条件 太阳光线太阳能 研究目的 太阳能已逐渐走进我们的生活，对于太阳能或许我们还有一点陌生，借此机会我们 来讨论一下“太阳能”。 主要研究方法 上网查阅资料查阅相关书籍请教相关人士 研究的基本思路 在本次研究中，通过各种渠道获得相关知识，并加以分析，从中获取自己需要的，加入自己的认识，再编写论文。 研究的先进性 广泛获取信息，具有科学性，真实性。 研究的基本过程 先选取题材，制定学习过程，再通过各种渠道获取相关信息，最后编写论文。论文分为以下步骤：背景及目的，研究过程，研究心得，中英文摘要，太阳能的认识，太阳能的利用范围，太阳能在国内外的利用程度，太阳能的前景，总结。 研究心得 通过此次研究学习我对太阳能有了进一步认识，对资源节约及开发也有了新的理解。通过本次学习提高了我的综合能力，拓宽了我的知识面。
中文摘要 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，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。 太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 英文摘要 Thesolarenergyisanenergy,andiscanrenewableenergy.Itsresourcesisabund ant,freetouse,anddidn'tneedtobetransported,totheenvironmentiswithoutthep ollution.Butthesolarenergyalsohastwomainweakness:Oneisflowdensitylow;Two isitsstrengthundertheinfluenceofvariousfactor(season,location,andweather ...etc.)cannotmaintainquantityoften.Thesetwogreatestweaknessesconsumedly limitedsolarenergyeffectivelytomakeuseof. 关键词 太阳能环境资源清洁 太阳能的认识 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h 的年平均辐射强度为0.20kw/m2，相当于有102,000TW的能量，人类依赖这些能量维
太阳能电池的应用
引言 1954年Bell实验室研发出第一个单晶硅太阳能电池，效率为6%。自此开启了太阳能电池的新纪元。硅系太阳能电池已从单晶，多晶硅发展到非晶硅，从块状发展到薄膜，实现第一代到第二代的的转换。 20世纪后期，各种化合物薄膜电池兴起，呈现欣欣向荣的局面。碲化镉，砷化镓，铜铟镓硒如雨后春笋般地登上舞台。 有机物薄膜电池也不甘寂寞，在沉寂了数年之后也焕发出勃勃生气。 21世纪注定是太阳能利用的新世纪。那么，在诸多太阳能电池中，究竟哪些会脱颖而出，或者说占主导地位呢 一．太阳能电池的工作原理 太阳能电池发电原理：太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。
晶体硅太阳能电池的制作过程：“硅”是我们这个星球上储 藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导 体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。20世纪末，我 们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是 近15年来形成产业化最快的。 二．各种太阳能电池的优劣 1．单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池是最早实现商业化的一种太阳能电池，商业光电转换效 率为16%～20% 。原料硅来源丰富，它的结构和生产工艺已定型, 产品已广泛用于空间和地面。但用作太阳能电池的不是普通的硅，而是%的高纯硅。硅的提纯工艺复杂, 电耗很大, 在太阳能电池生产总成本中己超过了1/2。另外，目前冶炼的时候多用煤炭作为燃料，且用改良西门子法提纯硅时会产生大量的硅氯化 合物，如果处理不当，将会造成很大的污染，这种情形在中国尤其严重。 2．多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳能电池使用的多晶硅材料, 多半是含有大量单晶颗粒的集合体, 或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。因此成本相对单晶硅来说要小，污染也降低了，但随之而来效率也降低了，商业转换效率大概在12%～13% 。3．无机薄膜太阳能电池 由于高纯多晶硅价格飙升，使得晶体硅电池价格上涨，为薄膜太阳能电池 带来了行业机会。薄膜太阳能电池，由于所用材料远远少于块状太阳能电池， 所以成本要远低于块状太阳能电池，当然砷化镓太阳能电池除外。
太阳能的技术发展与应用
课程名称：现代科技导论主讲教师：黄致新院系：物理科学与技术学号：2010211044 姓名：张齐班级：一班 太阳能的技术发展与应用 摘要：目前常规能源的大量使用，造成了全球环境的污染，同时也使人类面临能源资源的短缺甚至枯竭的挑战，因此，太阳能作为一种洁净能源，受到了大家的广泛关注，本文主要介绍了太阳能在当今各方面的应用，以及中外各国对于能源利用的各种政策，同时也提出了太阳能在今后各个领域的发展空间及利用空间的建议。 关键词：太阳能能源利用电能转换可再生光伏 引言：能源是人类生存、发展以及各种社会活动不可缺少的物质基础，也是人类生活质量的重要保障，能源问题已成为21世纪人类发展迫切需要解决的重大问题，各种不可再生能源已面临枯竭，可再生能源的开发与利用成为了当前能源问题研究的重要方向，作为人类最理想、潜能最大的能源——太阳能，无疑受到了各国的广泛关注。 太阳能指的是太阳辐射的光能，它是太阳内部不断进行核聚变反应产生热能，通过其表面以辐射方式向宇宙空间发射出来的一种巨大且对环境污染的能源，尽管太阳射向地球的能量只占它辐射总能量的二十二万亿分之一，但每年地球表面所能接受到的太阳能至少为七乘以十的十七次方千瓦时，这相当于目前地球上总发电能量的8万倍。因此，太阳能是人类最理想、潜能最大的能源。太阳能的利用与开发，始终是当前能源问题研究中受到关注的重要研究方向。 太阳能既是一次能源，又是可再生能能源。它既可以免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；而是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响，不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 人类对太阳能的利用有悠久的历史。太阳能利用主要包括太阳能热利用和太阳能光利用。太阳能热利用应用很广，如太阳能热水、供暖和制冷，太阳能干燥农副产品、药材和木材，太阳能淡化海水，太阳能热动力发电等。太阳能光利用主要是太阳能发电和太阳能制氢。由于常规能源的日渐短缺，在世界各国政府的大力支持下，作为可再生能源主力的太阳能将在全球能源供应中扮演越来越重要的角色。
《太阳能电池基础与应用》太阳能电池-第四章-4
第四章
4.1 3 4.2 4.3 3 4.4 4.5 4.6
太阳电池基础
光生伏特效应 光生载流子的浓度和电流 太阳电池的伏安特性 太阳电池的性能表征 太阳电池的测试技术 太阳电池的效率分析
4.6 太阳电池效率分析-极限效率
太阳电池的理论效率
VOC I SC ? FF ?? ?100% Pin
当入射太阳光谱AM0或AM1.5确定后， 为获得较高的转换效率， 需要增加Voc、Isc和FF
填充因子FF
在理想情况下（当voc>10），填充因子FF仅是开路电压Voc的函数
Voc的函 数
voc ? ln（voc ? 0.72） q FF ? voc ? Voc , voc ? 1 kT
4.6 太阳电池效率分析-极限效率
短路电流Isc
I sc ? ? I L I L ? qAG ? Le ? W ? Lh ? ,
假设到达电池表面的每一个能量大于材料禁 带宽度Eg的光子，会产生一个电子-空穴对。 将光通量对波长进行积分，可以得到产生率G。
开路电压Voc
Voc ?
2
? kT ? I L ln ? ? 1? q ? I0 ?
? Eg ? I 0 =1.5 ? 10 exp ? ? ? kT ? ?
5
Eg ) I0∝ ni ? N C N V exp(? kT
禁带宽度Eg减小，I0增加，Voc减小
4.6 太阳电池效率分析-极限效率
最佳带隙宽度
禁带宽度Eg减小
Isc增加
Voc减小
农村太阳能的利用
太阳能使生活变得更美好——临朐县农村利用太阳能的调查活动 临朐县龙泉小学科学实践活动小组 指导教师徐景智侯文学窦文艳
太阳能使生活变得更美好 ——临朐县农村利用太阳能的考察活动 一、活动背景 （一）、社会背景人们一年四季都沐浴在明媚的阳光之中，享受着太阳能的恩泽。太阳能发电，为太空飞行器提供了能源；太阳能热水器为人们提供了便利的热水；太阳能大棚，丰富了我们的餐桌……。太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源，能够更多地替代煤炭、石油等不可再生能源。更重要的是利用太阳能，对于保护环境有重要作用。它不仅能够使人类社会得到可持续发展，而且会使人类居住的地球村变得天更蓝，水更绿，空气更清新，人们的生活更美好。（二）、学生背景小学生虽然每天都在享受着太阳能带来的成果，但对太阳能在现实生产和生活中的具体运用缺乏了解，特别是对农村利用太阳能的现状知之甚少。目前有些小学生的环保意识差，对利用太阳能的重要性认识不足，对我们国家存在的能源危机，环境保护的现状认识不够。通过考察农村太阳能利用状况的调查，学生从中认识到太阳能对我们生活的影响，体会推广利用太阳能的意义。 二、活动目标 （一）、知识目标充分认识太阳能在现实生活和实际农业生产中的的运用，懂得利用太阳能的一些基本原理。 （二）、能力目标学会利用太阳能的基本常识，能够在日常生活中自觉利用太阳能服务于社会和自己的生活。 （三）、情感态度价值观目标激发学生对利用太阳能的兴趣，增
强学生保护环境的意识。培养学生热爱大自然，热爱生活，热爱劳动人民的思想感情。 三、活动计划 （一）、活动时间：2010年1月至6月 具体活动安排： （二）、活动地点：校外 （三）、参与对象：六年级同学参加。 （四）、活动组织机构： 为切实做好这次科学实践活动，我们成立了五个活动小组。从全校六年级学生中精选出五名有能力的同学担任组长，负责考察实践活动的宣传、实施和日常事务的安排与协调。成员由学六年级学生自愿
太阳能及其应用
太阳能及其应用 太阳能是一种清洁能源和可再生能源，人类利用太阳能的历史可以追溯到三千年前，但是真正将太阳能视为一种“近期急需的补充能源”、“未来能源结构的基础”则是近些年发生的事。太阳能目前主要有光热利用和光电利用两种方式，这两种方式的技术进步可以使人类在能源领域的压力得到缓解。 标签：太阳能应用光热效应光电效应 太阳能的利用不是一种新兴的技术，它的探索开发已经有了很长久的历史。从本质上来说，地球的主要能量均来自太阳。本文将简要的介绍太阳能和它的利用。 一、什么是太阳能 太阳内部一刻不停的进行着由氢聚合成氦的核反应，源源不断的释放出大量的能量，不断的向宇宙辐射能量，这种能量就是太阳能。太阳能的总量很大，我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤的能量。太阳内部的这种核聚变反应可以维持很长的时间，据估计可持续上百亿年。相对于人类的有限生存時间而言，太阳能可以说是取之不尽，用之不竭的。 太阳能相比常规能源，有如下优点：1、储量丰富。每年照射到地表的的太阳辐射能约为130万亿吨标准煤，是全球每年能耗的20000倍；2、长久性。据目前的估算，太阳上的氢还足够进行上百亿年的核反应；3、普遍性。相较于其它能源来说，太阳能在地球上分布广泛，可就地取用，节省了大量的运输费用； 4、洁净安全。太阳能素有“洁净能源”和“安全能源”之称，几乎不产生任何污染，远比常规能源清洁，远比核能安全； 5、经济性。太阳能长期使用的成本极低，是21世纪最清洁廉价的能源[1]。 二、太阳能的发展历程 太阳能在20世纪的发展不是一帆风顺的，可以说是一波三折的。总体看来，大致有55年处于高潮，另外45年处于低谷。第一高潮期：1900-1920年，这一时期主要还是研究太阳能动力装置，但是聚光手段变得多样，装置逐渐扩大；第一低谷期：1920-1945年，由于矿物质燃料的大力开发利用和第二次世界大战，太阳能的研究工作停滞不前；第二高潮期：1945-1965年，一些有识之士已经注意到了化石燃料减少的问题，呼吁人们重视这一问题，从而推动了太阳能研究工作的开展。如1954年美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础；第二低谷期：1965-1973年，太阳能技术处于成长阶段，不成熟，投资大，效果不理想，因此得不到企业、政府和公众的支持；第三高潮期：1973-1980年，中东战争的爆发，使世界陷入了能源危机，这导致了许多国家，尤其是工业发达的国家开始重新重视太阳能技术的开发，世界兴起了太阳能研究的热潮；第三低谷期：1980-1992年，石油价格大幅回落，而太阳能产品价
太阳能电池工作原理和应用
太阳能电池的分类简介 （1）硅太阳能电池 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。 单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%（截止2011，为18%）。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降 低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅 薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代 产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较，成本低 廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转 换效率为18%，工业规模生产的转换效率为10%（截 止2011，为17%）。因此，多晶硅薄膜电池不久 将会在太阳能电池市场上占据主导地位。 非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。
2）多晶体薄膜电池 多晶体薄膜电池硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产 品。 砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率 可达28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光学 带隙以及较高的吸收效率，抗辐照能力强，对热 不敏感，适合于制造高效单结电池。但是GaAs 材料的价格不菲，因而在很大程度上限制了用 GaAs电池的普及。 （3）有机聚合物电池 以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本低等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始，不论是使用寿命，还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品，还有待于进一步研究探索。 （5）有机薄膜电池 有机薄膜太阳能电池，就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。大家对有机太阳能电池不熟悉，这是情理中的事。如今量产的太阳能电池里，95%以上是硅基的，而剩下的不到5%也是由其它无机材料制成的 6）染料敏化电池 染料敏化太阳能电池，是将一种色素附着在TiO2粒子上，然后浸泡在一种电解液中。色素受到光的照射，生成自由电子和空穴。自由电子被TiO2吸收，从电极流出进入外电路，再经过用电器，流入电解液，最后回到色素。染料敏化太阳能电池的制造成本很低，这使它具有很强的竞争力。它的能量转换效率为12%左右。 （7）塑料电池 塑料太阳能电池以可循环使用的塑料薄膜为原料，能通过“卷对卷印刷”技术大规模生产，其成本低廉、环保。但塑料太阳能电池尚不成熟，预计在未来5年到10年，基于塑料等有机材料的太阳能电池制造技术将走向成熟并大规模投入使用。 太阳能工作原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能发电有两种方式，一种是光一热一电转换方式，另一种是光一电直接转换方式。其中，光一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，光一电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种大有前途的新型
太阳能在照明灯具上的应用
太阳能在照明灯具上的应用 太阳能电池作为一种新能源，在民用方面首先应用在照明灯具上。目前，在西部光明工程，非主干道太阳能路灯，太阳能庭院灯和太阳能草坪灯，太阳能装饰灯等方面的应用已经逐渐形成规模。在太阳能照明灯具的设计中，涉及光源、太阳能电池系统、蓄电池充放电控制许多因素，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。本文就太阳能电池的外特性、蓄电池充放电控制、太阳能照明灯具经常使LED与三基色高效节能灯进行比较，分析各自优点与缺点以及使用场合。同时针对目前市场上太阳能灯电路设计中存在的问题提出改进方法。由于太阳能灯其有独特的优点，近年来得到迅速的发展。草坪灯功率小，主要以装饰为目的，对可移动性要求高，另外，电路铺设困难，防水要求高，上述要求使得由太阳能电池能供电的草坪灯显示出许多前所未有的优势。 尤其是国外市场对太阳能草坪灯比其它产品需求十分巨大。2002年，仅广东和深圳用于制造出口太阳能草坪灯消耗的太阳能电池就达到2MW，相当于当年国内太阳能电池产量的1/3，今年仍然保持强劲的发展势头，这是人们没有预料到的。太阳能庭院灯在公园，生活小区以及非主要交通道路上得到广泛应用。同时，由于发展太快，有些产品技术上不够成熟，在光源的选择以及电路设计中存在许多缺陷，降低了产品的经济性和可靠性，浪费了许多资源。本文针对上述存在的问题，提出自己的看法，供生产太阳能灯具的工厂参考。 1 太阳能电池的外特性 从应用的角度论述，大家主要关心的是太阳能电池的外特性。首先，对于单片太阳能电池来说，它是一个PN结，除了当太阳光照射在上面时，它能够产生电能外，它还具有PN结的一切特性。在标准光照条件下，它的额定输出电压为0.48V。在太阳能照明灯具使用中的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池连接构成的。它具有负的温度系数，温度每上升一度，缪瓜陆?mV，对于多片太阳能电池组成的太阳能电池组件，这是一个不可忽视的问题。它的输出特性曲线如图1。图1中，Isc是短路电流，Im是峰值电流，Voc 是开路电压。Vm是峰值电压，Pm是峰值功率。 图片附件: 5692932005182345_2.gif (2006-4-1 23:03, 23.62 K) 在使用中，太阳能电池开路或者短路都不会造成损坏，实际上我们也正是利用它的这个特性对系统蓄电池充放电进行控制的。 2 太阳能电池在使用中必须注意的问题 2.1 太阳能电池功率的选择 我们所说的太阳能电池输出功率Wp是标准太阳光照条件下，即：欧洲委员会定义的101标准，辐射强度1000W/m2，大气质量AM1.5，电池温度25℃条件下，太阳能电池的输出功率。这个条件大约和平时晴天中午前后的太阳光照条件差不多，（在长江下游地区只能接近这个数值）这并不象有些人想象的那样，
《太阳能电池基础与应用》太阳能电池-第四章-1
第四章 太阳电池基础 光生载流子的浓度和电流4.2太阳电池的测试技术4.4光生伏特效应34.1太阳电池的伏安特性34.34.5太阳电池的效率分析 太阳电池的性能表征4.6
太阳电池基本结构 以晶体硅太阳电池为例。 （1）以p型晶体硅半导体材料为衬底； （2）为了减少光的反射损失，常制作绒面减反结构（3）采用扩散法在硅衬底上制作重掺杂的n型层（4）PECVD生长SiO 减反层 2 （5）在n型层上面制作金属栅线，作为正面接触电极（6）在衬底背面制作金属膜，作为背面欧姆接触电极
半导体 吸收光子产生电子空穴对，电子空穴对在p-n结内建电场作用下分离，从而在p-n结两端产生电动势。 p-n结是太阳电池的核心 光生载流子形成一个与热平衡结电场方向相反的电场，使得势垒降低；光生电流与正向结电流相等时，pn结建立稳定的电势差，即光生电压 Electric Field
载流子运动的角度 太阳电池工作原理：当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时，其中 的光子能把价带中电子激发到导带上去，形成 能量大于禁带宽度E g 自由电子，价带中留下带正电的自由空穴，即电子—空穴对，通常 称它们为光生载流子。自由电子和空穴在不停的运动中扩散到p-n结的空间电荷区，被该区的内建电场分离，电子被扫到电池的n型一例，空穴被扫到电池的p型一侧，从而在电池上下两面（两极）分别形成了正负电荷积累，产生“光生电压”，即“光伏效应”。如果在电 池的两端接上负载，在持续的太阳光照下，就会不断有电流经过负载。这就是太阳电池的基本工作原理。
能带的角度 持续光照条件下，大量的光生载流子产生，光生电子和空穴被源源不断地分别扫到n型和p型一两侧，致使n区和p区费米能级的分裂，若太阳电池断路，光生电压V即为开路电压V 。若外电路短路，pn结正向电流为 oc 零，外电路电流为短路电流，理想情况下也就是光电流。
太阳能的应用现状及发展前景
太阳能的应用现状及发展前景 .txt13 母爱是迷惘时苦口婆心的规劝；母爱是远行时一声殷切 的叮咛；母爱是孤苦无助时慈祥的微笑。本文由 wq3826368 贡献 pdf 文档可能在 WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 科技信息 基础理论研讨 太阳能的应用现状及发展前景 中北大学化工与环境学院环境工程系吴红山 [ 摘要 ] 太阳能的利用技术已是当今世界各国探索新能源、利用新能源 , 进行节能、 环保的重要研究项目之一。本文介绍了太阳能资源的特点, 国内外研究现状。论述了太阳 能利用存在的问题, 并提出了解决方案。最后预测了太阳能的应用前景。 [ 关键词 ] 太 阳能应用现状问题前景 1.太阳能资源的特点太阳能不同于石油、煤炭等燃料 , 不会导致“温室效应”也 , 不会造成环境污染, 而且, 每年到达地球表面的太阳辐射能约相当于 130 万亿吨标准 煤 , 其总量属现今世界上可以开发利用的最大能源 , 所以 , 太阳能是一种非常清洁的 能源, 它 的应用已经受到世界各国的重 视。太阳能是指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并不断的向 宇宙空间辐射的能量。地球所接收到的太 阳能只占太阳表面所发出的全部能量的二十亿分之一左 右 , 而这些能量相当于全球所 需能 量的 34 万倍。～虽然 , 到达地球表面的太阳辐射能的总量 很大, 但是能流 密度很低。 平均来说 , 北回归线附 近 , 夏季天气较为晴朗 时 , 正午时太阳辐射幅照度最大 , 在垂直 于 太阳光方 向1m 2 面积上接受到的太阳能平均有1000 左 右 , 若按全年日夜平均计算, 只 有 W 200 左右。冬季大致只有一 半, 阴天一般只有1 5 左右。因此 , W 在利用太阳能 时, 想 要得到一定的转化功率 , 需要面积相当大的一套收集和转换设 备, 造价较高。并且 , 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、 雨、阴、云等 因 素的影响, 到达某一地面的太阳辐射照度既是间断的又是极不 稳 定的。而 且 , 目前太阳能 利用的发展水平 , 有些方面理论上与 技术上都是可行的 , 但有一部分太阳能利用装 置, 因 为效率太低 , 成本过高 , 其经济性还不能与常规能源相竞 争。这给太阳能的大规模应用增 加了难度。 2 、太阳能利用的国内外现状在太阳能热利用方 面, 太阳热水器技术日趋成 熟, 应用领域已从生活热水扩大到泵水、采暖、制冷空调、海水淡 化、工业加热、热发电 等。清华大学潍坊太阳能基地为山东省潍坊地区高 密市电业局办公楼设计的主动太阳能系 统, 该办公楼建筑面积 400m 2 , 采用楼顶横排式热管集热 器, 加设一台电锅炉作为辅助热 源, 室内完全可以达到满意的舒适 度 [1 ] 。利用太阳能提供采暖和生活热水的技术已经 相 当成熟。美国、德 国、日本等国都相继建立起了不同规模的太阳能空调示范系统。国 内专家、学者研制出新一代环 保、节能高科技产品车用温控宝 (TOYA),TOYA 以太 阳能为能 源 , 采用国际上先进的单晶硅太阳能芯 片 , 根据天气变化灵活的调节车内温 度。 法国一家船舶公司的科学家研制出了太阳能冰 箱, 这种太阳能自动制冰机仅靠一个太阳能 接收器 , 在接收器里装活性炭 , 向这些活性炭“灌进”甲醇。夜晚因气温下活
太阳能光伏发电技术与应用探析
太阳能光伏发电技术与应用探析 摘要：随着经济和科技的快速发展，全球的常规能源都出现了很大的使用危机，并且造成了生态环境的严重破坏。在此背景下，全球都在注重对可再生能源的开 发和研究，旨在创造出对生态环境无危害，能够满足社会经济可持续发展需要的 能源。太阳能光伏发电作为自然资源，具备以上提到的所有条件。太阳能在地球 表面的辐射能非常巨大，经研究数据显示，每天的辐射能都等同于 2.5亿桶石油，并且太阳能取之不尽用之不竭。因此，全球能源使用行业都对太阳能进行研究， 太阳能使用技术在世界上发展非常迅速，并且也创造了很大的成就，逐渐成为全 球一大新兴产业。 关键词：太阳能；光伏发电技术；应用 引言 随着我国科技水平的提高，我国太阳能资源很丰富，当前太阳能光伏发电技 术是新能源和半导体技术相结合而诞生的产业，大力发展太阳能光伏发电技术对 于我国能源结构的调整，以及推进新能源的生产，促进我国生态建设等方面都具 有很重要的作用。光伏发电技术已成为我国战略性的新兴产业和技术之一，在能 源产业市场需求及相关政策引导和驱动的作用下，太阳能光伏发电技术快速发展，成为国际竞争中的领先产业。基于此，本文针对当前太阳能光伏发电技术与应用 进行了阐述，以供借鉴。 1太阳能光伏发电技术的优点 1.1太阳能光伏发电的意义 太阳能资源是非常丰富的自然资源，对人们日常的生产生活有重要影响。为 了有效利用太阳能资源，近年来相关专家学者对太阳能光伏发电做了深入研究， 并分析得出中国太阳能光伏技术的意义：a）中国幅员辽阔，拥有丰富的太阳能 资源，而且中国西部地区地形多样，居民居住方式也比较分散，这十分有利于中 国对太阳能的收集与利用；b）太阳能光伏发电具有一定的安全可靠性，不会对 周围的空气与环境造成污染破坏，并且随着中国光伏技术迅速发展，已经逐步实 现了太阳能光伏发电系统零消耗、零污染和零排放，使太阳能光伏发电技术成为 资源最丰富的绿色发电技术；c）光伏发电技术不存在过多的限制因素，可以被利用在各种偏远地区，这不但有效解决了当地的用电问题，还能为国家减少建设输 电线路的成本支出。除此之外，太阳能光伏发电系统的稳定性极强，使用年限一 般都会超过25 年。 1.2太阳能资源具有无限性和广泛性 太阳能资源是一种可再生的清洁能源。不同于其它的传统能源，它不会随着 人类的使用而减少，甚至枯竭。伴随着每一天太阳的升起，就会转化为电能，且 能源是源源不断的，具有无限性和再生性。我国地域广阔，光照范围很广泛，且 世界各地都会受到太阳的照耀，虽然照射时间，强度不同，但是其分布很广泛， 不会因为地势，气候等原因造成太阳能无法获取的情况，大大提高了太阳能光伏 发电的有效性。 2太阳能光伏发电技术 2.1太阳能电池技术 在太阳能光伏发电技术中光伏电池是其中最重要的组成部分，是直接关系到 太阳能是否能够成功发电的核心零件。随着太阳能光伏发电技术的不断完善，其
太阳能电池基础知识
一,基础知识 (1)太阳能电池的发电原理 太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置. ?半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子. 光激励 核核 电子 空穴电子 电子对?PN 结合型太阳能电池 太阳能电池是由 P 型半导体和 N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子 ,当 P 型和 N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯 片在受光过程中,带正电的空穴往 P 型区移动,带负电子的电子往 N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流.. (2)太阳能电池种类 － ＋＋－ － ＋P 型
铸 造 2 工 PN 结合（正面 N 极,反 面 P 极 ） 减 反膜形成 通过电极,汇集电 ※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于 其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有 广泛的应用（如电子手表,计算器等）,但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料. 化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用. ※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时 以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质. ※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先 开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电 池也结晶类太阳能电池的主流产品（太阳能电池的 70%以上）. （3）多晶硅太阳能电池的制造方法 空间用 民用 转换效率:24% 转换效率:10% 转换效率:8% （1400 度以上） 破锭(150mm *155mm ) N 极烧结 电极 印刷 （ 正 反
太阳能应用论文
包头师范学院本科毕业论文 题目：太阳能及其应用 学生姓名： 学院： 专业： 班级： 指导教师： 二〇一二年三月
摘要 现代社会应是节约型的社会，而社会生活也应是节约能耗的生活。而太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国世界上能源探究工作中的一个重要课题。是我国在经济目前状况下采取的较为简单、经济、环保、可靠的建筑采暖及供热节能办法。 太阳能作为一种热辐射能源，是一种无污染的清洁能源，对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源，进行节能、环保的重要探究项目之一，取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视，非凡是在今年提出的建设节约型社会的方针后，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源，一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法，一种很适合我国经济目前状况的采暖及供热方式，在我国得到了大力的推广和广泛的使用。 关键词：太阳能；新能源；太阳能采暖；太阳能建筑；太阳能发电；
Abstract Modern society is a economical society, and the society should also be saving lives. Solar energy as an inexhaustible new energy has become the world world's energy research work is an important research topic in. China is in the economic current situation taken under relatively simple, economic, environmental protection, reliable building heating and energy saving measures. Solar energy as a heat radiation energy, is a kind of clean energy, for the development and utilization of solar energy has become the world's demand and utilization of new energy, energy saving, environmental protection is one of the important research projects, has made great progress and has entered a practical stage. In recent years, with the rapid development of our economy and of the importance of environmental protection, especially in the construction of a conservation-oriented society guidelines, solar energy as an inexhaustible be inexhaustible new environmental protection of new energy, a kind of simple, economy, environmental protection, reliable improvement of construction environment, a it is suitable for our