太阳能热利用的现状及我国的对策

太阳能是一种巨大且对环境无污染的能源。太阳能转换和利用的方式有:光—电转换,光—热转换和光—化学转换。太阳能热利用技术按终端使用温度范围大致可分为低温、中温和高温。低温(100℃以下):生活热水、采暖、干燥、蒸馏、农用温室等;中温(100～300℃):工业用热、制冷空调、烹调等;高温(300℃以上):热发电、材料高温处理和有毒物料的去毒处理等。在太阳能热利用技术中,太阳能热水和建筑物太阳能采暖技术已经成熟,且已达到实用化阶段。这两类终端利用的能耗在总能耗中都占了可观的     

复合结构半导体电极GaAs／Ga1—xAlxAs在光电池中应用初探

与电解液接触的半导体材料上所进行的光电化学过程，在能源方面可获实际应用。但在对光电池的研究中好现：采用任何一种单一的半导体材料作光阳极进行光能转换，都存在转换效率低的缺点。为此我们提出“复合结构模型”，认为采用复合半导体材料，可以覆盖更大频率范围内的太阳光谱，从而提高太阳能的转换效率。     

太阳能半导体制冷因素的研究及其性能优化

以探讨影响太阳能半导体制冷因素为主线,对太阳能半导体制冷性能进行了优化探讨.分析了太阳能半导体的应用前景和工作原理.对影响太阳能半导体制冷性能的因素包括太阳辐射强度、太阳能电池板的光电转换效率、半导体制冷热端散热方式、半导体制冷系统的设计工况、蓄电池的工作状态、半导体制冷电臂的结构以及热电材料的优值系数进行了系统分析.对太阳能半导体制冷系统提出了一些建议和优化措施.     

基于CH_3NH_3PbI_3钙钛矿量子点的荧光集光太阳能光伏器件

荧光集光太阳能光伏器件作为分布式能源发电装置,具有集成到建筑物的潜力,并且可以在没有冷却和追踪系统的情况下实现高聚光比,从而降低光伏发电成本.胶体量子点被认为是一种优异的荧光集光太阳能光伏器件荧光材料,但自吸收问题仍然阻碍了量子点荧光集光太阳能光伏器件效率的提高.通过简单易操作的配体辅助再沉淀技术合成了CH_3NH_3PbI_3钙钛矿量子点,并由注射法制得尺寸为78 mm×78 mm×7 mm的荧光集光太阳能光伏器件.通过优化材料合成,减少了量子点材料吸收和发射光谱之间的交叠,进而抑制了光波导传输过程的自吸收损失.器件光伏性能测试结果表明,所制作的CH_3NH_3PbI_3钙钛矿量子点荧光集光太阳能光伏器件光学效率为24.5%,光电转换效率达到3.4%,在光伏建筑一体化中具有潜在的应用前景.     

太阳能真空集热管热转换效率的计算分析

采用真空集热管收集太阳能是利用这一新型洁净能源有效技术方法之一,如何提高真空管热转换效率依然是该技术领域一个重要的问题。本文在真空集热管工作原理简要分析的基础上,建立了一个集热管热在平衡状态下的稳态传导模型。通过数值计算,给出了不同温差下的热损失量,获得了给定太阳能真空集热管热转换效率的理论分析计算结果。并与试验测试结果的对比分析表明,理论方法具有良好预测能力,其最大相对误差在3%以下。随着传导工质与环境温差的增大,热转换效率持续下降。当温差超过250!C时,热转换效率小于65%。文中的理论模型和计算结果对太阳能真空集热管设计及其应用具有一定的参考价值。     

SnO2／Chl—a电极上的光电催化析氧现象

太阳能是人类生活的重要能源,随着社会的发展、科学的进步,对它的开发利用愈来愈占有重要地位。光电化学方法是开发太阳能的一个方面,相对于固体太阳电池来说,虽然光电化学电池(PEC)还存在着光能转换效率不高和电极材料不够稳定等问     

高效规模化太阳能热发电的基础研究

太阳能热发电技术以其生命周期排碳低、电价低和对电网冲击小等优势,近十年发展迅猛,2006年以来全球已签订购电容量3 200 MW。国家发改委的《可再生能源中长期发展规划》及科技部的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》均将其列为重点和优先发展方向。该研究团队从前期承担的MW级太阳能热发电技术及系统示范的863重点项目实施中,深刻认识到制约发展的主要技术障碍是:聚光成本高,在不稳定太阳辐照下的系统光学效率和热功转换效率低。为此提出以下研究思路和目标:以构建光、热、功间的内部关联机制为牵引,以探索光能到热能高效输运与转换的时空协同规律为主线,以关键材料创新与能量高效转换相耦合为突破口,同时关注热发电与生态环境作用机制,完善和发展太阳能热发电理论。并结合正在进行的863项目,对新原理、新方法和新材料进行实证。期望通过本研究的实施在未来5年将平均发电成本降低30%。     

太阳能电池板转换效率测量

太阳能电池板的转换效率对太阳能的有效利用、评估和测量太阳能发电效率具有重要的意义。采用与太阳光光谱相近的卤钨灯作为光源,研制了基于单片机数字测量的太阳能效率测量平台,利用负载等效电路的电压与电流得到电池板的等效功率;同时使用光功率计获取光源中心不同距离处的光功率,采用积分计算出相应的等效功率,从而获取到太阳能电池板的等效转换效率。实验表明,该测量装置具有反应快,灵敏度高,结构简单的特点,可以满足对太阳能电池板转换效率测试需求。     

经济的太阳能电池展望

美国波音航空公司与美国能源部的太阳能研究协会合作研制了一种廉价有效的薄膜太阳能电池,太阳能转换为电能的效率是9.4％,比原来提高了40％。通常的硅电池转换太阳能的效率是15％,但是每瓦的材料制造成本超过4英镑;     

太阳光谱选择性吸收薄膜研究综述

近年来,中高温太阳光谱选择性吸收薄膜的研究及其在工业上的应用成为人们日益关注的焦点。太阳光谱选择性吸收薄膜是中高温太阳能集热器的核心部件,是太阳能光热转换中极为重要的关键材料,也是提高光热转换效率的重要手段,国内外关于各种太阳光谱选择性吸收薄膜或涂层的研究方兴未艾,这也是当前太阳能热利用中的前沿课题。     

基于MC9S12的智能型太阳能跟踪控制系统

太阳能电池板的发电量与照在其表面的光照强度和太阳能电池的光电转换效率成正比,而太阳能电池板的转换效率即使是提高0.1个百分点都是很有难度的,因此,要提高太阳能电池板的发电量,可以通过提高照射在太阳能电池板上的光照强度,当接受太阳光直射时,能够得到最大光照强度。介绍了一种智能型太阳能跟踪控制系统,能够实时跟踪太阳,使太阳能电池板总是受太阳能光直射,提高发电量至少在30%以上,该系统对提高光伏发电的太阳能利用率具有重要意义和应用价值。     

向太空要太阳能

<正>太阳能,对我们来说,算是新能源中的"一张老面孔"。如今,人们利用太阳能主要有光电转换等方式。光电转换,就是在开阔地铺设太阳能电池板,通过控制器将太阳能转换成可利用的交流电或直流电,或者把电放入蓄电池储存。但是受大气层影响,到达地面的太阳能的密度比较小,而且光电转换效率又不高,所以人们在地面利用太阳能的实际效果大打折扣。     

内燃机排气余热回收温差电单偶的模拟分析

选取Bi2Te3和CoSb3两种温差电材料对温差电单偶建立了数学模型,导出温差电单偶的功率和效率计算公式,分析冷热端陶瓷片表面温度、温差电单偶长度以及表面对流传热系数对温差电单偶性能的影响,并对比两种材料在相同条件下的性能.分析结果表明:提高热面温度、降低冷面温度、缩短温差电单偶的长度和提高热表面对流传热系数均可以提高温差电单偶的最大输出功率,但最大转换效率却不能随之持续增大,缩短温差电单偶的长度甚至会使最大转换效率降低.两种材料的温差电单偶相比较,Bi2Te3材料制成的温差电单偶更适用于对600,K以下的低温热量进行回收,而CoSb3材料制成的温差电单偶则更适用于对内燃机排气等700,K以上的中高温热量进行回收.     

太阳能硅电池表面特性的激光散斑研究

利用激光散斑的方法研究了太阳能硅电池表面的光吸收特性。通过解析被测试物体表面的散斑信息,利用激光散斑对比度和散斑图信息小波熵的方法,对太阳能硅电池的表面形貌进行了研究,讨论了硅电池表面形貌与太阳能电池光转换效率间的关系。结合原子力显微镜和分光光度计的对比测试,研究结果表明:散斑图对比度值和信息小波熵值越大,太阳能硅电池的光转换效率越高。     

基于等离激元微纳结构的太阳能界面光蒸汽转换

作为人工微纳结构与光热转换的融合,太阳能光蒸汽转换成为近年来太阳能热利用领域的研究热点之一.基于人工微纳结构的等离激元吸收体,能够在整个太阳光谱范围内实现高效的光子捕获.等离激元吸收体表面和内部的光致局域加热,促成了高效的液气相变.与碳基吸收体相比,等离激元吸收体不但可将入射太阳光局域在亚波长尺度内,形成致密的热点,而且其吸收光谱可灵活调控.围绕等离激元吸收体的光蒸汽转换体系,还具有热响应快、材料抗腐蚀、可回收等优势,可用于海水淡化、污水处理、灭菌消毒等水处理领域.本文从光吸收和热局域两个角度阐述了等离激元光蒸汽转换系统的设计与优化,并对其应用前景作了展望.     

PV/T太阳能热泵系统的性能研究

提出一种新型的太阳能热泵系统——PV/T-SAHP系统，该系统具有光电/光热综合利用的功能；建立了PV/T-SAHP系统的动态模型，对该系统的运行特性进行了数值模拟。结果显示，PV/T-SAHP系统的电效率和热效率较传统的太阳能系统和热泵系统都有明显提高，运行能耗较普通热泵大幅度降低；系统PV/T蒸发器的面积、管间距、倾角等参数的变化对电效率和热性能会产生比较大的影响，是系统优化设计的关键因素。     

氧化铜选择性吸收表面

关于选择性吸收表面的概述目前利用太阳能的光—热轉換系統,一般說来,热效率都比較低。进一步提高热效率是太阳能利用能否普遍推广的一个重要关键。影响系統热效率的因素很多,如系統采用的吸收材料,透射材料,隔热材料,以及系統本身的結构等等。目前正在研制的各种选择性吸收表面,对于提高光—热轉换系統的效率及降低成本都具有重大的意义。什么叫选择性吸收表面?它为什么能提高热效率呢?我們知道,到达地球表面的太阳     

叶绿素涂层铂电极的光电性能

叶绿素及其同类物在固体电极上的光电化学研究是饶有兴趣的课题,利用这种体系可望获得最大的太阳能转换效率,目前有关的研究体系不尽相同,有的用叶绿体的类囊体膜作为光电化学电池的材料,有的将叶绿素修饰在金属或半导体上以制成光活性电报。我们用简单的叶绿素涂层电极和无机电解质水溶液构成光电化学电池,不仅获得了快速响应的光电     

光伏发电中光电转换效率问题的探讨

从太阳能发电的技术原理——光伏效应出发,刨析现在广泛采用的太阳能板材料对光电转换效率的制约,进而从结构改进和创新、开发新材料、采用全新构思三个方面,探讨进一步提高光电转换效率的一些实践方法,为以后太阳能行业的研究发展提供思路。     

可调带隙量子阱的柔性太阳能电池研究

采用新型材料作为本征层很大层度上解决了薄膜材料光衰减的问题,有效保证了薄膜太阳能电池的发电效率。采用可调带隙以及具有量子阱结构InxGa1-xN晶体薄膜作为Ⅰ层,可以有效提高薄膜太阳能电池转换效率,再采用GZO透明薄膜既作为缓冲层又作为透明导电电极,增加了薄膜太阳能电池的透光率,同时提高了透明电极的耐腐蚀性能,使得薄膜太阳能电池的光电转换效率得到了很大的提高。采用AlN作为绝缘层,其晶格失配率相差很小,可以制备出质量均匀的Al背电极。该柔性电池具有优异的柔软性,重量轻,携带方便,具有潜在的市场空间,而且制备工艺简单,可实现规模生产。