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&&& 感谢太阳，有了您我们的生活变得如此丰富与美丽！！！太阳能灯的原理
太阳能灯的原理 100
太阳能路灯由以下几部分组成：太阳电池、蓄电池、控制逆变器、光控及计时器、发光体。
太阳能路灯是一个自动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就会自动控制工作。控制模式一般分为三种：光控启动、光控关闭；计时控制启动和计时控制关闭；光控启动、计时控制关闭，我们一般选定该模式工作方式，灯在阳光低到设定值时传感控制启动灯工作，同时进行计时开始。当计时到设定时间时就停止工作。本系统的太阳电池有两种作用：一、在白天为蓄电池充电；二、做光控传感器，用RC元件的充电放电。我们一般采用18瓦或36瓦低压钠灯做为光源，因为其光效在光源中最高。
太阳能路灯是理想的道路照明灯具，随着人们生活的提高和社会的不断发展，它将被广泛利用，使太阳赐给大地的光明在夜晚为人类照明。
太阳能庭院灯(亦称花园灯)是一种新型环保型照明灯具,它古式造型、精致典雅、极富时代特色、它安装使用方便，无需另接电线，它由太阳能电池供电，白天吸收阳光自动为壳体内的蓄电池充电，晚上自动（光控）点亮照明，无需花销电费，因采用低压直流供电，更具安全可靠，使用寿命长的特点。配多节组合式灯杆（高强度ABS塑料),可根据需要调整灯的高度,安装十分方便.
太阳能庭院灯可广泛应用于：家庭别墅、单位花园、公园绿地、环保小区、房前路边等户外场所的照明。
太阳能路灯采用高效单晶(多晶)硅太阳能电池供电,采用免维护密封型蓄电池贮存电能,用高效节能灯照明,并采用先进的充放电和照明控制电路,具有性质可靠、发光效率高、亮度大、安装方便、无需铺设电缆电线，无需交流电能和电费，采用直流供电，光敏控制、安全可靠、节能、经济、环保，实用(根据配置和型号不同,充电一天可用3～7天))寿命长(太阳能池可用15～20年、蓄电池可用5～7年),是未来户外照明的发展方向和照明灯具中的一枝新秀。
太阳能信号警示灯,采用太阳能供电,白天由太阳能电池自动为蓄电池充电蓄电,晚上自动闪烁发光、警示,无需人工管理和更换电池，且可长期连续使用（太阳能电池使用寿命15～20年),安全省钱。无需增任何费用，使用成本低，是取代原干电池警示灯的理想换代产品。主要用于道路交通、高速公路、城市街道、铁路道口、建筑道路施工等场合作为信号指示的安全警示装置。
该灯具有体积小,重量轻,低能耗,高光强,防雷击,无须其它电源,安全可靠,安装、维护方便等特点。广泛用于航空、航海，通讯铁塔，广播电视塔，高层建筑等众多领域。
主要特点：
采用优质高效进口太阳电池硅片及钢化玻璃生产的太阳能电池供电，安全、可靠、寿命长达十五年。
优化低能耗控制电路、过充、过放保护，自动光照度控制，性能可靠。
蓄电池容量大，可在连续15个阴雨天正常工作.高强度、耐高温、耐腐蚀的工程塑料灯罩透光率强。优质不锈钢结构。美观、坚实、安装，维修方便。
技术参数：
闪光强度：≥10cd
闪 频 率:30～60次/分钟
空中有效视距：10km
灯管闪光寿命:4X107~108次
蓄电池容量:6V/20AH
太阳电池板:12W/8.7V
使用环境温度:-40°C～+85°C
外 型 尺 寸：415×390×400(mm)
重 量:10公斤
阴雨天连续工作时间：15天左右
太阳能路灯由以下几部分组成：太阳电池、蓄电池、控制逆变器、光控及计时器、发光体。
太阳能路灯是一个自动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就会自动控制工作。控制模式一般分为三种：光控启动、光控关闭；计时控制启动和计时控制关闭；光控启动、计时控制关闭，我们一般选定该模式工作方式，灯在阳光低到设定值时传感控制启动灯工作，同时进行计时开始。当计时到设定时间时就停止工作。本系统的太阳电池有两种作用：一、在白天为蓄电池充电；二、做光控传感器，用RC元件的充电放电。我们一般采用18瓦或36瓦低压钠灯做为光源，因为其光效在光源中最高。
太阳能路灯是理想的道路照明灯具，随着人们生活的提高和社会的不断发展，它将被广泛利用，使太阳赐给大地的光明在夜晚为人类照明。
太阳能庭院灯(亦称花园灯)是一种新型环保型照明灯具,它古式造型、精致典雅、极富时代特色、它安装使用方便，无需另接电线，它由太阳能电池供电，白天吸收阳光自动为壳体内的蓄电池充电，晚上自动（光控）点亮照明，无需花销电费，因采用低压直流供电，更具安全可靠，使用寿命长的特点。配多节组合式灯杆（高强度ABS塑料),可根据需要调整灯的高度,安装十分方便.
太阳能庭院灯可广泛应用于：家庭别墅、单位花园、公园绿地、环保小区、房前路边等户外场所的照明。
太阳能路灯采用高效单晶(多晶)硅太阳能电池供电,采用免维护密封型蓄电池贮存电能,用高效节能灯照明,并采用先进的充放电和照明控制电路,具有性质可靠、发光效率高、亮度大、安装方便、无需铺设电缆电线，无需交流电能和电费，采用直流供电，光敏控制、安全可靠、节能、经济、环保，实用(根据配置和型号不同,充电一天可用3～7天))寿命长(太阳能池可用15～20年、蓄电池可用5～7年),是未来户外照明的发展方向和照明灯具中的一枝新秀。
太阳能信号警示灯,采用太阳能供电,白天由太阳能电池自动为蓄电池充电蓄电,晚上自动闪烁发光、警示,无需人工管理和更换电池，且可长期连续使用（太阳能电池使用寿命15～20年),安全省钱。无需增任何费用，使用成本低，是取代原干电池警示灯的理想换代产品。主要用于道路交通、高速公路、城市街道、铁路道口、建筑道路施工等场合作为信号指示的安全警示装置。
该灯具有体积小,重量轻,低能耗,高光强,防雷击,无须其它电源,安全可靠,安装、维护方便等特点。广泛用于航空、航海，通讯铁塔，广播电视塔，高层建筑等众多领域。
主要特点：
采用优质高效进口太阳电池硅片及钢化玻璃生产的太阳能电池供电，安全、可靠、寿命长达十五年。
优化低能耗控制电路、过充、过放保护，自动光照度控制，性能可靠。
蓄电池容量大，可在连续15个阴雨天正常工作.高强度、耐高温、耐腐蚀的工程塑料灯罩透光率强。优质不锈钢结构。美观、坚实、安装，维修方便。
技术参数：
闪光强度：≥10cd
闪 频 率:30～60次/分钟
空中有效视距：10km
灯管闪光寿命:4X107~108次
蓄电池容量:6V/20AH
太阳电池板:12W/8.7V
使用环境温度:-40°C～+85°C
外 型 尺 寸：415×390×400(mm)
重 量:10公斤
阴雨天连续工作时间：15天左右
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太阳能电池板---太阳能控制器---蓄电池---太阳能控制器----负载
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手工艺领域专家太阳能的发热原理
太阳能的发热原理
其实也是热管的一种应用。
热源是太阳，加热端就是放在屋顶的真空管，冷端就是水。
真空管是太阳能热水器的核心，他的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。太阳热水器是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能产品。太阳热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。
太阳能热水器就是吸收太阳的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备。它是我国太阳能热利用中最为成熟和最为先进的产品。为百姓提供环保、安全、节能、卫生的新型热水器产品。最常见的太阳能热水器有三种：闷晒式太阳能热水器、平板式太阳能热水器和真空管太阳能热水器。闷晒式太阳热水器的集热器和水箱合为一体。结构简单、价格低廉。但是保温差，不能过夜使用，冬季更不能使用。平板式太阳能热水器由平板太阳集热器、蓄水箱、循环管、支架组成。吸热体有铜铝复合管板式、全铜管板式、不锈钢冲压成型焊接而成的扁盒式等结构型式。北方地区除冬季无法使用外，其他季节都可使用。真空管太阳能热水器由真空集热管、水箱、支架、管件、控制装置等组成。真空集热管吸收阳光照射将其转化为热能加热管中的水，利用冷水下沉热水上浮的原理，从而使热水循环至水箱。水箱可以保温并可供数小时后使用热水。由于整体保温好，再加上辅助能源加热，此类热水器四季皆宜。太阳能热水器由于长年裸露在室外，对水箱和支架的选材提出了严酷的考验，必须耐腐蚀、耐寒耐热、不易生锈等，所以，它的选材有的是不锈钢，有的是铝合金。由于南方与北方太阳照射不同，以多吸收阳光照射为设计原则，支架与地面设计的角度也不一样。
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太阳能Solar Power一般是指的和热量在现代一般用作发电或者为提供自上生命诞生以来就主要以太阳提供的热和光生存而自古人类也懂得以阳光晒干物件并作为制作食物的方法如制盐和晒咸鱼等在日趋减少的情况下太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分并不断得到发展太阳能的利用有和两种方式是一种新兴的广义上的太阳能也包括地球上的等外文名 Power类&&&&别开发中的新型能源利用方式，光电转换优&&&&点可再生、能量大、普及缺&&&&点分散，不稳定，效率低，成本高
太阳能是由内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的来自太阳的辐射能量中材联建太阳能发电系统人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳植物通过释放氧气吸收二氧化碳并把太阳能转变成在植物体内贮存下来等也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的演变形成的一次能源地球本身蕴藏的通常指与地球内部的有关的能源和与反应有关的能源
与原子核反应有关的能源正是原子核的结构发生变化时能释放出大量的称为简称俗称原子能它则来自于中储存的等发生裂变反应时的能以及中的等发生聚变反应时的资源这些物质在发生原子核反应时释放出目前核能最大的是此外还可以用作其它类型的动力源等
太阳能是连续不断的反应过程产生的地球轨道上的平均强度为1,369w/地球为40,076千米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/相当于有102,000TW 的能量
尽管太阳辐射到地球大气层的仅为其总的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500万吨煤每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦地球上的和都是来源于太阳即使是地球上的如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的光热光电和光化学的直接转换板组件是一种暴露在下便会产生的发电装置太阳能利用由几乎全部以物料例如制成的固体组成简单的光伏电池可为手表以及提供能源较复杂的可为房屋提供以及交通信号灯和监控系统并入供电光伏板组件可以制成不同形状而组件又可连接以产生更多及建筑物表面均可使用光伏板组件甚至被用作窗户或遮蔽装置的一部分这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统
据调研显示由于产能过剩导致全球5大制造商利润缩水2012年光伏组件安装量将有所减少这是10余年来首次出现下降据6位分析师的平均预测全球家庭与商业机构将安装24.8GW的光伏组件这相当于约20座核反应堆的但与新增27.7GW的光伏装机量相比下降10%据新能源估计自1999年以来年均安装量已增长61%现代的科技将阳光聚合并运用其能量产生和除了运用适当的科技来收集太阳能外亦可利用太阳的光和热能方法是在设计时加入合适的例如巨型的向南或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料海上太阳能项目新型船舶由它们反射的阳光都自动聚集到甲板中心的中央加热锅炉里的水,产生高温高压蒸汽推动发动机从而产生电力优点
1普遍普照大地没有的限制无论或 无论或都处处皆有可直接开发和利用便于采集且无须开采和运输
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130万亿吨煤其总量属现今世界上可以开发的最大能源
4长久根据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
1分散性到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大但是很低平均说来附近夏季在天气较为晴朗的情况下正午时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1,000W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不稳定性由于受到和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蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一
3低和成本高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的但有的太阳能利用装置因为效率偏低成本较高现在的实验室利用效率也不超过30%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太阳能的利用目前还不是很普及利用太阳能还存在成本高转换效率低的问题但是在为提供能源方面得到了应用
人类依赖这些能量维持生存其中包括所有其他形式的地热能资源除外虽然总量相当于人类所利用的的一万多倍但太阳能的低而且它因地而异因时而变这是开发利用太阳能面临的主要问题太阳能的这些特点会使它清立太阳能工程图在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制
太阳能既是又是它丰富既可使用又无需运输对环境无任何污染为人类创造了一种新的生活形态使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代
建设太空太阳能发电站的设想早在1968年就有人提出但直到最近人类才开始真正将之付诸行动日本可谓此项目的先驱者之一该项目预计耗资210亿美金发电量能达到十亿瓦特能供29.4万个家庭使用在太空建太阳能发电站无论气候如何均可利用太阳能发电这与在地球上建立太阳能发电站的情况不同它的基本原理是将太阳辐射能收集起来通过与物质的相互作用转换成热能加以利用目前使用最多的装置主要有平板型集热器真空管集热器陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器槽式碟式和塔式等4种通常根据所能达到的温度和用途的不同而把利用分为利用&200℃中温利用200～800℃和高温利用&800℃目 前低温利用主要有器太阳能太阳能采暖太阳房制冷系统等中温利用主要有太阳能热发电聚光集热装置等利用主要有高温太阳炉等清立未来太阳能的大规模利用是用来发电利用太阳能发电的方式有多种已实用的主要有以下两种
1光热电转换即利用太阳辐射所产生的热能发电一般是用将所吸收的热能转换为工质的然后由蒸汽驱动气轮机带动发电前一过程为光热转换后一过程为热电转换这种方式简单易行成本低廉回报大适合在中国大面积推广
2光电转换其基本原理是利用将太阳辐射能直接转换为它的基本装置是可惜这种发电方式效率只有10%其成本大于寿命没有任何经济价值在制造太阳能电池的过程中往往会产生二次污染
太阳能电池
材料要求耐紫外光线的透光率不下降钢化玻璃作成的组件可以承受直径25毫米的冰球以23米/秒的速度撞击
装用的EVA胶膜固化后的性能要求大于90%交联度大于65-85%剥离强度N/cm玻璃/胶膜大于30/胶膜大于15耐温性高温85℃低温－40℃太阳电池的背面耐老化耐腐蚀耐紫外线辐射不透气等
用途太阳能发电广泛用于太阳能路灯太阳能杀虫灯太阳能便携式太阳能太阳能应用产品通讯电源太阳能灯具太阳能建筑等领域
太阳能在2050年前可能将成为电力的主要来源受助于发电设备成本大跌IEA报告表示2050年前太阳能光伏(PV)系统将最多为全球贡献16%的电力来自太阳能发电厂的太阳能热力发电(STE)将提供11%的电力[1]这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光化学转换方式它包括光电化学作用光敏化学作用及光
就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程其基本形式有植物的光合作用和利用物质贮存太阳能的光化反应
植物靠叶绿素把光能转化成化学能实现自身的生长与繁衍若能揭示光化转换的奥秘便可实现人造叶绿素发电太阳能光化转换正在积极探索研究中
通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程欧盟从2011年6月开始利用太阳光线提供的高温能量以水和二氧化碳作为原材料致力于太阳能燃油的研制生产截止目前研发团队已在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产其产品完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准无需对飞机和汽车发动机进行任何调整改动[2]
研制设计的太阳能燃油原型机主要由两大技术部分组成第一部分利用集中式太阳光线聚集产生的高温能量辅之ETH Zürich 自主知识产权的金属氧化物材料添加剂在自行设计开发的太阳能高温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气Syngas合成气的主要成分为氢气和一氧化碳第二部分根据费-托原理Fischer-Tropsch Principe将余热的高温合成气转化成可商业化应用于市场的太阳能燃油成品[2]就人类直接利用太阳能还处于初级阶段主要有太阳能集热太阳能暖房太阳能发电太阳能无线监控等方式随着现代化企业制度在我国的普及和深化发展企业的信息化建设不断深入利用数字视频技术对企业进行太阳能监控安装效果图安全防范工作已是大势所趋结合太阳能技术的发展推出真正的Winncam零布线无线监控解决方案太阳能无线监控安装效果图
在现代化工业园中实施视频监控系统安全保卫部门可以实现在工业园区门口主要道路办公楼周界围墙等地点进行实时全天候视频监控相关部门可以了解现场情况加强园区安全保卫管理提高工作效率相关管理部门可以实时了解各个监控点的情况企业领导在办公室利用桌面微机可以随时了解各主各个监控点实时状况处理突发事件亦可以记录多天前的情况进行追踪分析除本地建立网络监控系统外还可对分支机构进行集中远程视频监控.随时考察员工的实际生产劳动纪律众诚天合公司案根据园区的实际需求有些点取电困难我们采用太阳能供电参照有关国际标准和国家标准并结合我公司对工业园区监控所积累的经验编制出这套零布线太阳能无线监控技术方案
整体解决思路
通过对现场的分析我们得出结论整套系统我们采用Winncam无线网桥2.4 和5.8 的无线网桥混合组网通过点对点和点对多点的组网方式组建三级无线传输网络使得音视频能流畅的在网络中穿行设备的前端我们建议采用红外网络摄像机后端接受可以用电脑也可用DVR但是DVR 需要用解码功能最后我们在后端可以随时查看和管理整套系统太阳能无线连接拓扑图太阳能无线监控太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器储管道及抽其他部件另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备不能供电之需太阳能集热器solar collector在太阳能集热系统中接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置按传热工质可分为液体集热器和空气集热器按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种另外还有一种真空集热器一个好的太阳能集热器应该能用20～30年自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40～50年且很少进行维修早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热现今全世界已有数百万太阳能热水装置太阳能热水系统主要元件包括收集器储存装置及循环三部分此外可能还有辅助的能源装置如器等以供应无时使用另外尚可能有强制循环用的水以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等依循环方式太阳能热水系统可分两种
此种型式的储存箱置于收集器上方水在收集器中接受太阳辐射的加热温度上升造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差因此引起浮力此一热虹吸现像促使水在储水箱及收集器中自然流动由于密度差的关系水流量于收集器的太阳能吸收量成正比此种型式因不需循环水维护甚为简单故已被广泛采用
2强制循环式
热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时控制装置将启动水使水流动水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流引起热损失由此种型式的热水系统的流量可得知因来自水的流量可知容易预测性能亦可推算于若干时间内的加热水量如在同样设计条件下其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处但因其必须利用水故有水电力维护如漏水等以及控制装置时动时停容易损坏水等问题存在因此除大型热水系统或需要较高水温的情形才选择强制循环式一般大多用自然循环式热水器太阳能发电系统由太阳能电池组太阳能控制器蓄电池组组成如输出电源为交流220V或110V还需要配置逆变器
太阳能发电系统分为离网发电系统与并网发电系统
1离网发电系统主要由太阳能电池组件控制器蓄电池组成若要为交流负载供电还需要配置交流逆变器
2并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站主要特点是将所发电能直接输送到电网由电网统一调配向用户供电但这种电站投资大建设周期长占地面积大还没有太大发展而分散式小型并网发电系统特别是光伏建筑一体化发电系统由于投资小建设快占地面积小政策支持力度大等优点是目 前并网发电的主流
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后输出直流电存入蓄电池中太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素 组件设计按国际电工委员会IEC12151993标准要求进行设计采用36片或72片多晶硅太阳能电池进行串联以形成12V和24V各种类型的组件该组件可用于各种户用光伏系统独立光伏电站和并网光伏电站等
原材料特点电池片采用高效率16.5%以上的单晶硅太阳能片封装保证太阳能电池板发电功率充足 玻璃 采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃) 厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射透光率不下降EVA采用加有抗紫外剂抗氧化剂和固化剂的厚度为0.78mm的优质EVA膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃TPT之间的连接剂具有较高的透光率和抗老化能力TPT太阳电池的背面覆盖物氟塑料膜为白色对阳光起反射作用因此对组件的效率略有提高并因其具有较高的红外发射率还可降低组件的工作温度也有利于提高组件的效率当然此氟塑料膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化耐腐蚀不透气等基本要求边框所采用的铝合金边框具有高强度抗机械冲击能力强也是太阳能发电系统中价值最高的部分
太阳能控制器
太阳能控制器是由专用处理器CPU电子元器件显示器开关功率管等组成
1使用了单片机和专用软件实现了智能控制
2利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点消除了单纯的电压控制过放的不准确性符合蓄电池固有的特性即不同的放电率具有不同的终了电压
3具有过充过放电子短路过载保护独特的防反接保护等全自动控制以上保护均不损坏任何部件不烧保险
4采用了串联式PWM充电主电路使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半充电效率较非PWM高3%-6%增加了用电时间过放恢复的提升充电正常的直充浮充自动控制方式使系统由更长的使用寿命同时具有高精度温度补偿
5直观的LED发光管指示当前蓄电池状态让用户了解使用状况
6所有控制全部采用工业级芯片仅对带I工业级控制器能在寒冷高温潮湿环境运行自如同时使用了晶振定时控制定时控制精确
7取消了电位器调整控制设定点而利用了E方存储器记录各工作控制点使设置数字化消除了因电位器震动偏位温漂等使控制点出现误差降低准确性可靠性的因素
8使用了数字LED显示及设置一键式操作即可完成所有设置使用极其方便直观的作用是控制整个系统的工作状态并对蓄电池起到过充电保护过放电保护的作用在温差较大的地方合格的控制器还应具备温度补偿的功能其他附加功能如光控开关时控开关都应当是控制器的可选项第一个空间太阳电池载于1958年发射的Vangtuard I体装式结构单晶Si衬底效率约10%28℃到了1970年代人们改善了电池结构采用BSF及更好等技术使电池的效率增加到14%在70年代和80年代地面太阳电池大约每5.5年全球产量翻番而空间太阳电池在下的性能如抗辐射性能等得到了较大改善由于80年代太阳电池的理论得到迅速发展极大地促进了地面和空间太阳电池性能的改善到了90年代薄膜电池和Ⅲ-Ⅴ电池的研究发展很快而且聚光阵结构也变得更经济空间太阳电池市场竞争十分激烈在继续研究更高性能的太阳电池主要有两种途径研究聚光电池和多带隙电池
由于太阳电池在不同光强或光谱条件下效率一般不同对于空间太阳电池一般采用AM0光谱1.367KW/对于地面应用一般采用AM1.5光谱即地面中午晴空太阳光1.000 KWm-2作为测试电池效率的太阳电池在AM0光谱效率一般低于AM1.5光谱效率2～4个百分点例如一个AM0效率为16%的Si太阳电池AM1.5效率约为19%
◎ 25℃AM0条件下太阳电池效率
电池类型 面积cm2 效率% 电池结构
一般Si太阳电池 64cm2 14.6 单结太阳电池
先进Si太阳电池 4cm2 20.8 单结太阳电池GaAs太阳电池 4cm2 21.8 单结太阳电池
InP太阳电池 4cm2 19.9 单结太阳电池
GaInP/GaAs 4cm2 26.9 单片叠层双结太阳电池
GaInP/GaAs/Ge 4cm2 25.5 单片叠层双结太阳电池
GaInP/GaAs/Ge 4cm2 27.0 单片叠层三结太阳电池
◎ 聚光电池
GaAs太阳电池 0.07 24.6 100X
GaInP/GaAs 0.25 26.4 50X单片叠层双结太阳电池
GaAs/GaSb 0.05 30.5 100X机械堆叠太阳电池
空间太阳电池在大气层外工作在近地球太阳平均辐照强度基本不变通常称为AM0辐照其光谱分布接近5800K黑体辐射光谱强度1353mW/cm2因此空间太阳电池多采用AM0光谱设计和测试
空间太阳电池通常具有较高的效率以便在空间发射的重量体积受限制的条件下能获得特定的功率输出特别在一些特定的发射任务中如微小卫星重量在50～100公斤上应用要求单位面积或单位重量的比功率更高
抗辐照性能
空间太阳电池在地球外工作必然会受到高能带电粒子的辐照引起电池性能的衰减主要原因是由于电子或辐射使少数载流子的扩散长度减小其光电参数衰减的程度取决于太阳电池的材料和结构还有反向偏压低温和热效应等因素也是电池性能衰减的重要原因尤其对叠层太阳电池由于热胀系数显著不同电池性能衰减可能更严重
空间太阳电池的可靠性
光伏电源的可靠性对整个发射任务的成功起关键作用与地面应用相比太阳电池/阵的费用高低并不重要因为空间的平衡费用更高可靠性是最重要的空间太阳电池阵必须经过一系列机械等苛刻的可靠性检验
Si太阳电池
硅太阳电池是最常用的卫星电源从1970年代起由于空间技术的发展各种飞行器对功率的需求越来越大在加速发展其他类型电池的同时世界上空间技术比较发达的美日和等国家都相继开展了高效硅太阳电池的研究以日本SHARP公司美国的SUNPOWER公司以及欧空局为代表在空间太阳电池的研究发展方面领先其中以发展背表面场BSF背表面反射器BSR双层技术为第一代高效硅太阳电池这种类型的电池典型效率最高可以做到15%左右目 前 在轨的许多卫星应用的是这种类型的电池
到了70年代中期COMSAT研究所提出了无反射绒面电池使电池效率进一步提高但这种电池的应用受到限制一是制备过程复杂避免损坏PN结二是这样的表面会吸收所有波长的光包括那些不足以产生电子-空穴对的使太阳电池的温度升高从而抵消了采用绒面而提高的效率效应三是电极的制作必须沿着绒面延伸增加了接触的难度使成本升高
80年代中期为解决这些问题高效电池的制作引入了电子器件制作的一些工艺手段采用了倒金子塔绒面刻槽埋栅选择性发射结等制作工艺这些工艺的采用不但使电池的效率进一步提高而且还使得电池的应用成为可能特别在解决了诸如采用带通滤波器消除效应以后这类电池的应用成了空间电源的主角
虽然很多是由一些研究所提出但却是在一些比较大的公司得到了发扬光大比如倒金子塔绒面选择性发射结等工艺是在澳大利亚光伏研究中心出现但日本的SHARP公司和美国的SUNPOWER公司目 前的技术水平却为世界一流有的技术甚至已经移植到了地面用太阳电池的大批量生产
为了进一步降低电池背面复合影响背面结构则采用背面钝化后开孔形成点接触即局部背场这些高效电池典型结构为PERCPERLPERTPERF[1]其中前种结构的电池已经在空间获得实用典型的高效硅太阳电池厚度为100μm也被称为NRS/BSF典型效率为17%和NRS/LBSF典型效率为18%其特征是正面具有倒金子塔绒面的选择性发射结构前后表面均采用钝化结构来降低背面场采用全部或局部背场实际应用中还发现虽然采用局部背场工艺的电池要普遍比NRS/BSF的电池效率高一个百分点但通常局部背场的抗辐照能力比较差
到了上世纪90年代中期空间电源工程人员发现虽然这种类型电池的初期效率比较高但电池的末期效率比初期效率下降25%左右限制了电池的进一步应用空间电源的成本仍然不能很好地降低
为了改变这种情况以SHARP为首的研究机构提出了双边结电池结构这种电池的出现有效地提高了电池的末期效率并在HESHES-1卫星上获得了实际应用
另外研究人员还发现卫星对电池阵位置的要求比较苛刻太阳能路灯如果太阳电池阵不对日定向或对日定向差等都会影响到卫星电源的功率这在一定程度上也限制了卫星整体系统的配置比如空间站这样复杂的飞行器有的电池阵几乎不能完全保证其充足的太阳角因而就需要高效电池来满足要求虽然目 前已经部分应用了常规的高效电池但电池的高的α吸收系数有限的空间和重量的需要使其仍然不能满足空间系统大规模功率的需要传统的电池结构仍然受到很大程度的限制在这种情况下在研究高效硅电池初期就侧重于提高电池的末期效率为主在结合电池阵研究方面提出了双面电池的构想并获得了成功真正做到了高效长寿命和低成本
太阳能路灯
是一种利用太阳能作为能源的路灯因其具有不受供电影响不用开沟埋线不消耗常规电能只要阳光充足就可以就地安装等特点因此受到人们的广泛关注又因其不污染环境而被称为绿色环保产品太阳能路灯即可用于城镇公园道路草坪的照明又可用于人口分布密度较小交通不便经济不发达缺乏常规难以用常规能源发电但太阳能资源丰富的地区以解决这些地区人们的家用照明问题据记载人类利用太阳能已有3000多年的历史将太阳能作为一种能源和加以利用只有300多年的历史真正将太阳能作为近期急需的补充能源未来能源结构的基础则是近年的事20世纪70年代以来太阳能科技突飞猛进太阳能利用日新月异近代太阳能利用历史可以从1615年工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的算起该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀而抽水的机器在1615年～1900年之间世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光不大工质主要是水蒸汽价格昂贵实用价值不大大部分为太阳能爱好者个人研究制造20世纪的100年间太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段第一阶段年清立新能源在这一阶段世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力但采用的聚光方式多样化且开始采用平板集热器和低工质装置逐渐扩大达73.64kW实用目的比较明确造价仍然很高建造的典型装置有1901年在美国建成一台采用截头圆锥聚光器功率7.36kW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年在以南建成一台由5个抛物槽镜组成的每个长62.5m宽4m总采光面积达1250m2第二阶段年在这20多年中太阳能研究工作处于低潮参加研究工作的人数和研究项目大为减少其原因与的大量开发利用和发生年有关而太阳能又不能解决当时对能源的急需因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落第三阶段年在第二次世界大战结束后的20年中太阳能利用示意图一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少 呼吁人们重视这一问题从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展并且成立太阳能举办学术交流和展览会再次兴起太阳能研究热潮在这一阶段太阳能研究工作取得一些重大进展比较突出的有1945年实验室研制成实用型硅太阳电池为大规模应用奠定了基础1955年泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论并研制成实用的黑镍等选择性涂层为高效集热器的发展创造了条件此外在这一阶段里还有其它一些重要成果比较突出的有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1960年在美国建成世界上第一套用平板集热器供热的氨水吸收式系统制冷能力为51961年一台带有石英窗的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破平板集热器有了很大的发展技术上逐渐成熟的研究取得进展建成一批实验性对难度较大的斯特林发动机和塔式进行了初步研究第四阶段年这一阶段太阳能的研究工作停滞不前主要原因是处于成长阶段尚不成熟并且投资大效果不理想难以与竞争因而得不到公众企业和政府的重视和支持第五阶段年自从在世界能源结构中担当主角之后石油就成了左右和决定一个国家生死存亡发展和衰退的关键因素1973年10月爆发采取石油减产提价等办法支持中东人民的斗争维护该国的利益其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的在经济上遭到沉重打击于是西方一些人惊呼世界发生了有的称这次危机在客观上使人们认识到现有的能源结构必须彻底改变应加速向未来能源结构过渡从而使许多国家尤其是工业重新加强了对太阳能及其它可再生能源的支持在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮1973年美国制定了政府级阳光太阳能研究经费大幅度增长并且成立太阳能开发银行促进太阳能产品的商业化在1974年公布了政府制定的阳光计划其中太阳能的研究开发项目有太阳房 工业太阳能系统太阳电池分散型和大型等为实施这一计划日本政府投入了大量人力物力和财力
70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮对中国也产生了巨大影响一些有远见的科技人员纷纷投身太阳能事业积极向政府有关部门提建议出书办刊介绍国际上太阳能利用在农村推广应用在城市研制开发太阳能热水器空间用的太阳电池开始在地面应用……1975年在河南召开全国第一次太阳能利用工作经验交流大会进一步推动了中国太阳能事业的发展这次会议之后太阳能研究和推广工作纳入了中国政府计划获得了专项经费和物资支持一些大学和科研院所纷纷设立太阳能课题组和研究室有的地方开始筹建太阳能研究所当时中国也兴起了开发利用太阳能的热潮这一时期太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期具有以下特点
各国加强了太阳能研究工作的计划性不少国家制定了近 期和远 期阳光计划开发利用太阳能成为政府行为支持力度大大加强国际间的合作十分活跃一些开始积极参与太阳能开发利用工作
研究领域不断扩大研究工作日益深入取得一批较大成果如真空集热管非晶硅太阳电池 光解水制氢等
各国制定的太阳能发展计划普遍存在要求过高过急问题对实施过程中的困难估计不足希望在较短的时间内取代实现大规模利用太阳能例如美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站1995年建成一座500万kW空间事实上这一计划后来进行了调整至今空间太阳能电站还未升空
等产品开始实现商业化太阳能产业初步建立但规模较小尚不理想这主要受制于技术运用及科研水平第六阶段年70年代兴起的开发利用太阳能热潮进入80年代后不久开始落潮逐渐进入低谷世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费其中美国最为突出导致这种现象的主要原因是世界石油价格大幅度回落而太阳能产品价格居高不下缺乏竞争力太阳能技术没有重大突破提高效率和降低成本的目标没有实现以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心发展较快对太阳能的发展起到了一定的抑制作用受80年代国际上太阳能低落的影响中国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱有人甚至提出太阳能利用投资大效果差贮能难占地广认为太阳能是未来能源主张外国研究成功后中国引进技术虽然持这种观点的人是少数但十分有害对中国太阳能事业的发展造成不良影响这一阶段虽然太阳能开发研究经费大幅度削减但研究工作并未中断有的项目还进展较大而且促使 人们认真地去审视以往的计划和制定的目标调整研究工作重点争取以较少的投入取得较大的成果第七阶段1992年~至今由于大量燃烧矿物能源造成了全球性的环境污染和生态破坏对人类的生存和发展构成威胁在这样背景下1992年在召开世界环境与发展大会会议通过了里约热内卢环境与发展宣言 和等一系列重要文件把环境与发展纳入统一的框架确立了 可持续发展的模式这次会议之后世界各国加强了技术的开发将利用太阳能与环境保护结合在 一起使太阳能利用工作走出低谷逐渐得到加强世界环发大会之后中国政府对环境与发展十分重视提出10条对策和措施明确要因地制宜地开发和推广太阳能风能潮汐能能等清洁能源制定了进一步明确 了太阳能重点发展项目
1995年国家计委国家科委和国家经贸委制定了和可再生能源发展纲要 在1996 ~ 2010年制出明确提出中国在年新能源和可再生能源的发展目标任务以及相应的对策和措施这些文件的制定和实施对进一步推动中国太阳能事业发挥了重要作用1996年联合国在召开世界太阳能高峰会议会后发表了哈拉雷太阳能与持续发展宣言 会上讨论了世界太阳能10年行动计划1996 ~ 2005年国际太阳能公约世界太阳能战略规划等重要文件这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心要求全球共同行动 广泛利用太阳能
1992年以后世界太阳能利用又进入一个发展期其特点是太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合全球共同行动为实现世界太阳能发展战略而努力太阳能发展目标明确重点突出措施得力有利于克服以往忽冷忽热过热过急的弊端保证太阳能事业的长期发展在加大太阳能研究开发力度的同时注太阳能污水厂意为生产力发展太阳能产业加速商业化进程扩大太阳能利用领域和规模经济效益逐渐提高国际太阳能领域的合作空前活跃规模扩大效果明显通过以上回顾可知在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦一般每次高潮期后都会出现低潮期处于低潮的时间大约有45年太阳能利用的发展历程与煤石油完全不同人们对其认识差别大反复多发展时间长这一方面说明太阳能开发难度大短时间内很难实现大规模利用另一方面也说明太阳能利用还受矿物政治和战争等因素的影响发展道路比较曲折尽管如此从总体来看20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都快爱迪太阳能如今是人们生活中不可缺少的一部分全世界光伏板并网贮能难的问题就有改善
第一世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要而又不危及后代人前途的社会因此尽可能多地用代替高含碳量的矿物能源是能源建设应该遵循的原则随着能源形式的变化常规能源的贮量日益下降其价格必然上涨而控制环境污染也必须增大投资
第二中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国煤炭约占商品结构的76%已成为中国的主要来源大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施能源问题是世界性的向新能源过渡的时期迟早要到来从长远看太阳能利用技术和装置的大量应用也必然可以制约矿物能源价格的上涨2007年8月国家发布了可再生资源中长期发展规划规划提出到2010年中国年利用量将达到2.7亿吨其中水电达到1.8亿千瓦风电超过500万千瓦达到550万千瓦发电达到30万千瓦和年利用量分别达到200万吨和20万吨年利用量达到190亿立方米总集热面积达到1.5亿平方米从2010年~2020年中国可再生能源将有更大地发展其中水电将达到3亿千瓦风电装机和生物质发电目标都是3000万千瓦达到180万千瓦燃料乙醇和生物柴油年生产能力分别达到1000万吨和200万吨沼气年利用量达到443亿立方米太阳能发电达到180万千瓦太阳能热水器总集热面积达到3亿平方米根据规划提出的目标到2020年中国一次能源消费结构可再生能源比例将由目 前的7%提升到16%
2005年9月上海市政府公布上海开发利用太阳能行动计划
2006年6月中国成立风能太阳能资源评估中心
日财政部印发拟对太阳能光电建筑等大型进行补贴
2011年十二五新能源规划纲要中
日以国科发计2012198号印发中
为促进太阳能发电产业持续健康发展国家能源局根据可再生能源发展十二五规划组织编制了太阳能发电发展十二五规划现印发你们并就有关事项通知如下
一加强规划指导优化建设布局各地能源主管部门根据本规划要求完善本地区太阳能发电规划目标布局和开发时序有序推进太阳能发电项目建设　　二立足就地消纳优先分散利用太阳能发电项目开发要综合考虑太阳能资源承载物或土地资源及并网运行条件等所发电量立足就地消纳平衡优先发展分布式太阳能发电　　三加强电网建设落实消纳市场电网企业要加强配套电网建设优化电网运行加强电力需求侧管理建立太阳能发电综合技术支持体系提高适应太阳能发电并网运行的系统调节能力保障太阳能发电并网运行和高效利用　　四加强建设运行管理提高技术水平项目单位要充分发挥项目建设和运行的主体作用高度重视工程质量全面加强项目建设运行管理鼓励开展多种技术和运营方式的创新　　五加强规划评估适时调整完善在规划实施过程中适时开展太阳能发电规划评估根据发展形势对规划进行必要的修订和调整[3]
中国可再生能源法的颁布和实施为太阳能利用产业的发展提供了政策保障京都议定书的签定环保政策的出台和对国际的承诺给太阳能利用产业带来机遇西部大开发为太阳能利用产业提供巨大的国内市场原油价格的上涨中国能源战略的调整使得政府加大对可再生能源发展的支持力度所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会蕴藏着丰富的太阳能资源太阳能利用前景广阔目 前中国太阳能产业规模已位居世界第一是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的电池生产国中国比较成熟太阳能产品有两项和太阳能热水系统日澳大利亚新南威尔士大学UNSW的太阳能研究人员已经可以将太阳能转化为电能的效率提高到40%以上这是至今最高纪录[4]1974年至1997年美日等发达国家 硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级从每瓦50美元降到了5美元此后 世界各国专家大都认为要使太阳能电站与传统电站主要是火电站相比具有经济竞争力还有一段同样长的路要走 其成本再降低一个数量级才行目 前 美国等国家建的利用发电的项目很多在之畔 有一个1979年建的7000平方米的实验太阳池为一台150千瓦发电机供热美国计划将其盐湖的83%面积约8000平方千米建成太阳池为600兆瓦的供热今 年 6月无线电物理所的专家宣布已在该国山地开始建造其 第一个小型实验样板型 工业太阳能电站该电站使用的涡轮机是使用寿命已届满而从直升机上拆下来的涡轮机装机容量仅100千瓦但发电成本仅05美分/千瓦小时效率高达40%50%
俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合给太阳池附设冰槽等设施设计出了适用于农家的新式太阳池按这种设计一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池便可满足其100平方米住房全年的用电需要
以色列2012年可再生能源装机容量为风能6.2兆瓦水电8兆瓦生物燃料12兆瓦大型太阳能光热电站0兆瓦中型太阳能光热电站7兆瓦小型光伏板发电站218兆瓦预计至2015年以大型太阳能光热电站将增至740兆瓦中型太阳能电站增至330兆瓦小型光伏板发电站增至330兆瓦
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