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选修课太阳能与人类生活考试资料
太阳能与人类生活
1.1能源(energysource)
能源:
是指自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。
能的形式:
机械能、光能、声能、热能、电能……
物质资源:
煤、石油、天然气、太阳能、风能等。
为了便于运输和使用,经上述资源加工可得到一些
更符合使用要求的能量来源,如煤气、电力、焦炭、沼气等。
1.2常规能源的有限性
1.3环境污染
空气质量等级24小时PM2.5平均值标准值
优0~35微克(ug)/每立方
良35~75微克(ug)/每立方
轻度污染75~115微克(ug)/每立方
中度污染115~150微克(ug)/每立方
重度污染150~250微克(ug)/每立方
严重污染250及以上微克(ug)/每立方
PM2.5:
这是一种对空气直径小于或等于2.5um的固体颗粒或液滴的总称。
第二节太阳能概述
内部构造
(1)太阳是太阳系中唯一的恒星和会发光的天体,是太阳系的中心天体,太阳系质量的99.86%都集中在太阳。
太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等,都围绕着太阳运行(公转)。
而太阳则围绕着银河系的中心运行,也就是公转。
(2)太阳是位于太阳系中心的恒星,它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。
(3)太阳是一个炽热的气态球体,没有固体的星体或核心。
(4)它的直径约为1.39×106km,是地球的109倍,质量约为2.2×l027t,为地球质量的33万倍,体积则是地球的130万倍,平均密度为地球的1/4。
(5从化学组成来看,现在太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%。
内部构造
太阳内部有“里三层”。
从中心向外,依次是核反应区,这里是太阳热能产生的基地。
辐射区,太阳能先通过这里传播出去。
对流区,太阳能经过这里向太阳表层传播,它们是“输送带”。
太阳外部有“外三层”。
依次为光球层(光球上亮的区域叫光斑,暗的黑斑叫太阳黑子)、色球层(日珥、耀斑)和日冕层(冕洞是太阳风的风源)。
人们肉眼可见的明亮表面就是光球层,我们所见到太阳的可见光,几乎全是由光球层发出的。
光球层厚约500千米,平均温度约为6000度,它是由强烈电离的气体组成,太阳能绝大部分辐射都是由此向太空发射的。
第三节太阳能的分布及利用
我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。
根据中国气象科学研究院的研究,有2/3以上国土面积,年日照在2000小时以上,年平均辐射量超过0.6MJ/cm2,各地太阳年辐射量大致在930-2330kW·h/m2之间。
从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。
太阳能丰富区:
在内蒙中西部、青藏高原等地,年总辐射在150千卡/平方厘米以上。
太阳能较丰富区:
北疆及内蒙东部等地,年总辐射约130~150千卡/平方厘米。
太阳能可利用区:
分布在长江下游、两广、贵州南部和云南,及松辽平原,年总辐射量为110~130千卡/平方厘米。
3.2太阳能的利用
太阳能利用涉及的技术问题很多,但根据太阳能的特点,具有共性的技术主要有四项,即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输,将这些技术与其它相关技术结合在一起,便能进行太阳能的实际利用---光热利用、光电利用和光化学利用。
太阳能传输:
应用光学原理,通过光的反射和折射进行直接传输(适用于较短距离),或者将太阳能转换成其它形式的能量进行间接传输(适用于各种不同距离)。
3.3太阳能的利用方式
光热转换利用太阳能(内能):
利用太阳辐射能加热集热器,把吸收的热能转换为机械能或电能。
例如太阳能烘干机可以烘干粮食、烟叶、干果、农副产品及木材等;
主动和被动的太阳房是利用太阳能采暖,是空调的一种简单、经济、有实效的项目;
可利用太阳能蒸馏器,用于海水淡化。
光电转换利用太阳能(电能):
即通过半导体材料直接将太阳辐射能转变为电能(直流电)。
目前太阳能电池的种类主要有硅、硫化镉、砷化镓等电池。
电池技术较成熟,主要用于航天、无人灯塔、无线电中继站、无人气象站、浮标和电围栏等作为电源。
生物转换利用太阳能(化学能/内能):
通过光合作用使太阳能吸收和储存在生物质内经过化学和生物处理,制成液体或固体燃料。
将糖类作物、谷物和植物纤维作原料,生产燃料酒精,渗到汽油中合成酒精汽油,例如巴西已从甘蔗中提炼酒精和汽油合成汽车用油。
光化学转换利用太阳能(化学能):
通过光解或电解作用的热化学方法制造氢气,是对未来能源发展具有战略意义的一个途径。
意大利和瑞士发明了一种有效地利用太阳能分解水中氢气的方法,从生态角度上看,氢气一直被认为是理想的燃料,因为氢不产生有害废弃物,它燃烧后的唯一副产品是水,所以氢是一种清洁的燃料。
第二章太阳能的利用
第一节太阳能光热利用
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。
目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。
通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。
目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。
•太阳灶
•太阳能热水器
•太阳能暖房
•太阳能光热发电
1.2太阳热水器
根据集热器的结构不同,太阳热水器可分为闷晒式、平板式和真空管式。
根据热水器的承压能力不同,可分为承压热水器和非承压热水器。
根据运行方式不同,可分为自然循环方式、直流方式和强制循环方式。
根据是否循环,可分为非循环型热水器和循环型热水器。
目前我国太阳热水器生产企业所生产和销售的家用太阳热水器大体上有3大类:
(一)闷晒式太阳热水器(第一代)
闷晒式太阳热水器是一种容易普及推广的太阳热水装置。
从结构看,它的集热器和水箱合二为一,冷热水的循环流动是在水箱内部进行的(自然循环)。
经过一天的闷晒(即内循环)容器中的水能被加热到一定的温度。
闷晒式太阳热水器的优点是结构简单,造价低廉,易于推广和使用;其缺点是装置的保温效果差,热损失大,热水只能在当天晚上使用。
尽管这种热水器结构简单,但其类型和品种也很复杂,若使它完全可靠地工作,也有许多技术、材料和工艺方面的问题需要认真研究。
在这里我们只简要地介绍几种有代表性的闷晒式太阳热水器。
1.塑料袋式热水器
打开阀门后,自来水进入袋内,当溢流管有水流出时,表示水已充满,经过一定时间的太阳照晒,水被加热,打开阀门即可使用。
一般盛水袋上面采用透明塑料,下面采用黑色塑料,为了防止底部散热,最好在下面放一块保温板。
这种热水器的最大特点是价格低廉,重量轻,便于携带,很适合旅游、野外作业等外出使用;缺点是保温性能差,使用寿命短。
塑料袋式太阳热水器改进方案:
在塑料袋表面加上透明隔热膜,以弥补袋式热水器散热快的不足,水箱为自动给水方式。
隔热膜除具有隔热效果外,还能提高塑料袋的耐久性。
反射板的作用是增大采光量以提高热水器的获热量。
2.浅池式太阳热水器
浅池式热水器就好像一个盛水的浅池子,它既能贮水又能集热。
池底部和四壁加上防水层和进行保温处理,涂上黑色涂料,并与外壳做成一个整体。
在距底面约10cm左右处安装一个溢流管,用来保持池中的容水量。
这种热水器的特点:
结构简单,成本低廉,特别适合农村使用;由于它是水平放置,因此在高纬度地区不能充分利用太阳能,玻璃内表面上常常有水雾,影响透光,池内易长青苔,使水质和使用寿命受到影响,要经常清理
3.筒式太阳热水器
筒式热水器比浅池式热水器有所改进,即由敞开式改为密闭式。
水质清洁,不长青苔。
这种热水器比前两种热效率高,保温性能好。
筒式热水器可以根据需要做成单筒,双筒或多筒,盛水筒可以横放,也可以南北方向倾斜放置。
4.真空管闷晒式太阳热水器
外径126mm的真空玻璃管内,装有直径100mm的不锈钢筒,其表面有选择性涂层(吸收率0.91、发射率0.12),两个筒间抽成真空。
每支管容水量约为25kg。
不锈钢筒内装1根进水管,可以用进水将热水顶出使用。
该产品的热损失比以上闷晒热水器的热损失小得多,保温性能很好。
(二)家用平板太阳热水器
热水器集热器和水箱紧密结合,上下循环管很短,不仅节省了材料,而且可以减少管路的热损失。
水箱前板能把阳光反射到集热器表面,提高热水器的性能。
该产品有承压和非承压2种,还可以根据需要,制成集热器与水箱分离的产品。
为了使热水器具有防冻、抗冻功能,可采用双循环系统,在水箱中设置换热器,其换热面积一般不超过采光面积的一半,防冻介质一般可用乙二醇,丙三醇等溶液。
由太阳能板集热器,导管,储水箱三部分组成。
优点:
1、节省空间,集热器与储水箱相分离,解决高层用户的安装烦恼;
2、集热器可悬挂在阳台或室外墙体上,减小风阻,美观大方;
3、集热器并不与导管内的水直接接触,而是通过传导液将热能传导到冷凝端,由冷凝端将热能传导到导管内,不会产生水垢;
4、储水箱内配有辅助电加热系统,即使阳光不足时开启辅助系统也可正常使用热水器;
5、储水箱内的由搪瓷内胆结构组成,将水电隔离,安全可靠;
6、整套系统承压使用,不会出现储水箱因缺水而导致水箱空烧现象,使用更安全。
(三)家用真空管式太阳热水器
真空管式太阳热水器有全玻璃真空管和热管真空管两种。
这两类热水器水箱的容水量,也就是热水器每天所获得的热水量,主要取决于管子尺寸和数量。
市场上全玻璃真空管的外径有47,58,70,100mm,长度有1.2,1.5,1.8,2.0m等尺寸。
对真空管式太阳热水器,要特别注意炸管、管中结垢、颗粒悬浮物沉淀和跑水现象。
为此,有的企业已研制了“三防”产品,极大地减少了维修的工作量,值得推广应用。
热管真空管太阳热水器有两个值得注意的产品质量问题:
热管的寿命不能和热水器寿命同样长;
热管与水箱内胆结合处的密封胶圈易被高温烫坏。
太阳能热水器为什么能使水变热?
利用太阳能的热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成,当集热器吸收太阳光以后,集热器内的温度上升,水温也随之升高。
水温升高后,便由上升水管进入循环水箱的上部。
而循环水箱下部的冷水就由水箱下部流到集热器下方,在集热器内受热后又上升。
这样不断地对流循环,水温逐渐升高
太阳能热水器在使用过程中应注意哪些问题?
注意上水时间。
由于真空管在空晒时,管内温度能达到250℃左右,故在水箱内无水或第一次上水时必须在日出前或太阳落山半小时后进行。
根据天气情况,决定上水量,保证洗浴时适当的水温;
定期检查热水器的管道,排气孔等元件是否正常工作;
大气污染严重或风沙大、干燥地区定期冲洗真空管;
热水器安装后,非专业人员不要轻易挪动、装卸整机,以免损坏关键元件。
太阳能热水器长时间不用水,会热坏吗?
真空管太阳能热水器效率高,在夏季晴天的情况下,不到两天水温可达沸点,若长时间不用水,如出差、旅游时,使水箱内长时间处于高温、高压的状态下,会促进密封圈的老化,加速聚氨酯的老化、萎缩,有时排气不畅通,压力太大还会使水箱胀坏,还会结水垢,缩短水箱的寿命。
因此,若你长期不在家,应安排别人经常放热水上冷水,或者在真空管集热器上放置遮盖物挡住阳光,待回家后,再除去。
太阳能热水器好几天未用的热水还能洗澡吗?
太阳能热水器好几天未用的水一般都是较热的水了,达到70℃以上,尤其在夏天晴朗天气超过2天,水就会沸腾,到夜间会适当降温,使水温保持在60℃-70℃区域时间很长,而这个温度区域是水中细菌繁殖的极佳温度。
因此,好几天或长期不用的热水,水质较差、细菌多,要排放掉,不要洗澡或用来烧开水等饮用,这样的水洗澡对皮肤不利,长期使用这种水洗澡会引发皮肤病。
为什么太阳能热水器频繁使用好?
太阳能热水器投入使用后,要经常使用,这是因为:
长时间不用水,对楼层较低的用户来说,所用到的水实际上是管道中的低温水;尤其在北方冬季,外界气温低,有时达到-25℃以下,上下水管路内的水凉的很快,若是六层楼,一楼用户每次需放掉一脸盆冷水,特别浪费,如果频繁使用就好一些;
能有效防冻,让上下水管路始终有热源,加上保温层,可有效防冻。
在北方冬季,不少人还采用室内稍微打开热水器阀门,往下滴水的办法来防冻。
选购太阳能热水器的黄金准则:
一.是集热面积和集热性能
二.是水箱的保温能力
三.是太阳能热水器的倾角
根据中国大陆的纬度情况看,33度~55度为最佳设计角度。
1.3太阳房(太阳能热利用与建筑结合技术)
太阳能采暖可以分为主动式(active)和被动式(passive)两大类。
主动式是利用太阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源来代替常规热水(或热风)采暖系统中的锅炉。
被动式则是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能来达到采暖的目的,因此它又称为被动式太阳房
被动式太阳房的类型很多。
若按太阳能利用的方式进行分类,被动式太阳房可分为以下几种类型:
太阳光穿过透明材料后直接进入室内采暖的直接受益式太阳房;
太阳光穿过透明材料后,投射在集热蓄热墙的吸热面上,加热夹层中的空气与墙体,再通过空气的对流和墙体的传导、辐射向室内传递热量采暖的集热蓄热墙式太阳房;
在房屋的向阳面附加一个玻璃温室的附加阳光间式太阳房;
由上述一种或更多种基本类型组合而成的组合式太阳房。
(1)直接受益被动式太阳房
是被动式太阳房中最简单的一种类型,是跟普通房屋差别最小的一种太阳房。
一,通常将房屋朝南的窗户扩大,或者做成落地式大玻璃窗。
冬天阳光射入,热量以对流和辐射的方式加热室内的空气,以达到采暖的目的;另一部分热量则储存在地板和墙体内,到夜间再逐渐释放出来,使室内继续保持一定的温度。
二,为要使太阳房白天和夜间的室内温度波动较小,墙体应采用具有较好蓄热性能的重质材料,例如:
空心砖、石块、混凝土、土坯等。
另外,窗户应具有较好的密封性能,同时应配备保温窗帘。
(2)集热蓄热墙被动式太阳房
集热蓄热墙是由法国科学家特朗勃(Trombe)最先设计出来的,因而也称为特朗勃墙。
按照集热蓄热墙的结构特点,它主要有2种形式:
实体式集热蓄热墙:
实体式集热蓄热墙一般设置在朝南的实体墙上,其外部装上玻璃板作为罩盖;墙体的外表面涂以黑色或深棕、深兰、墨绿等其他颜色作为吸热面;玻璃板和墙体之间形成空气夹层;另外,还在墙体的上、下部开设风口。
太阳光通过玻璃投射在实体墙的吸热面上,大部分太阳辐射能被实体墙吸收并转换为热量。
被加热后的实体墙通过2种方式将热量传入室内:
墙体的热传导:
将热量从墙体的外表面传往墙体的内表面,再由墙体的内表面通过对流和辐射方式将热量传入室内;
墙体外表面加热玻璃板与墙体间空气夹层:
被加热后的空气再经由墙体的上、下风口以对流方式向室内传递热量,以达到采暖的目的。
水墙式集热蓄热墙
水墙式集热蓄热墙与实体式集热蓄热墙的主要区别是用水墙代替实体墙,而且在水墙的上、下部不再开设风口。
这种集热蓄热墙以水为蓄热材料,它安放在南墙内或阳光能照射到的房间墙内。
通常,水墙的容器用塑料或金属来制作
太阳光通过透明盖层后,投射在水墙的吸热面上,大部分太阳辐射能被水墙吸收并转换为热量。
由于对流作用,吸收的热量很快在水墙内传递,然后由水墙的内表面通过对流和辐射方式将水墙中的热量传入室内,以达到采暖的目的。
水墙式集热蓄热墙与实体式集热蓄热墙相比,其主要优点是加热快、加热均匀、蓄热能力强;主要缺点是运行管理比较麻烦。
太阳能热发电:
就是用反射镜聚焦阳光,在焦点处加热水产生蒸汽,再通过汽轮机带动发电机发电。
一般用在阳光充足的地方。
太阳热能通过热蒸汽带动发电机发电,其基本组成与常规发电设备类似,但其根本区别在于热蒸气的产生方式上。
槽式热发电系统:
槽式热发电系统是指利用槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到集热器对传热工质加热,在换热器内产生蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电的系统。
它是太阳能热发电中最适宜推广的一种发电系统。
原理:
利用线性聚焦的抛物面槽技术,由太阳辐射作为一次能源的中压、朗肯循环蒸汽发电系统。
系统中的太阳能收集器场装有相当数量的太阳能集热器组合单元,每个组合单元由若干槽式抛物面线聚焦集热器组成,装配成50~96米长的单元。
由一台计算机分别控制这些组合单元跟踪太阳,使其全天都能将阳光准确的反射到集热钢管上。
集热钢管内装有传热流体,先由反射的太阳辐射加热到391℃,然后输送到动力装置,在传统的热交换系统中把热量传递给水,将水加热成过热蒸汽,驱动汽轮机发电组发电。
特点:
槽式线聚焦发电系统特点是聚光集热器由许多分散布置的槽型抛物面镜聚光集热器串联、并联组成。
载热介质在单个分散的聚光集热器中被加热或形成蒸汽汇集到汽轮机:
或者汇集到热交换器,把热量传递给汽轮机回路中的工质。
•槽型抛物面镜集热器是一种线聚焦集热器,其聚光比塔式系统低得多,吸收器的散热面积也较大,因而集热器所能达到的介质工作温度一般不超过400℃,属于中温系统;
•这种系统容量可大可小,不像塔式系统只能是大容量才有较好的经济效益;
•其集热器等装置都布置于地面上,安装和维护比较方便;
•特别是各种聚光集热器可以同步跟踪,使控制成本大为降低。
塔式太阳能热发电系统也称集中型太阳能热发电系统。
•塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群,将太阳聚集到固定在塔顶部的接收器上,用以产生高温,加热工质产生过热蒸汽或高温气体,驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电,从而将太阳能转换为电能。
•特点:
1.聚光倍数高,容易达到较高的工作温度,数组中的定日镜数目越多,其聚光比越大,接收器的集热温度也就愈高;
2.能量集中过程是靠反射光线一次完成的,方法简捷有效;
3.接收器散热面积相对较小,因而可得到较高的光热转换效率。
•特点:
•1.聚光倍数高,容易达到较高的工作温度,数组中的定日镜数目越多,其聚光比越大,接收器的集热温度也就愈高;
2.能量集中过程是靠反射光线一次完成的,方法简捷有效;
3.接收器散热面积相对较小,因而可得到较高的光热转换效率。
第三章生物转换利用太阳能
通过光合作用使太阳能吸收和储存在生物质内经过化学和生物处理,制成液体或固体燃料。
将糖类作物、谷物和植物纤维作原料,生产燃料酒精,渗到汽油中合成酒精汽油,例如巴西已从甘蔗中提炼酒精和汽油合成汽车用油。
什么是生物质能?
*生物质是指由光合作用而产生的各种有机体,光合作用利用空气中的二氧化碳和土壤中的水,将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气。
*xCO2+yH2OCx(H2O)y+xO2
*定义1:
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物中的一种能量形式。
*定义2:
以生物质为载体、通过光合作用,将太阳能转化为化学能形式。
*是一种唯一可再生的碳源,可转化常规的固态、液态和气态燃料。
*英文名称:
biomassenergy,bioenergy
生物质能具有许多优点:
1、生物质资源的大量性和普遍性,转化方式多种多样:
每年植物光合作用固定的碳2×1011t,含能量达3×1021J,相当于全世界每年耗能量的10倍。
2、生物质能是一种理想的可再生资源
3、生物质能是一种清洁的低碳燃料:
其含硫和含氮量都很低,同时灰分含量也很小
4.生物质利用过程中二氧化碳零排放
缺点:
1.小规模利用
2.植物仅能将极少量的太阳能转换成有机物
3.单位土地面积的有机物能量偏低,生物质单位质量热值较低
4.缺乏适合栽种植物的土地
5.有机物的水分偏多,影响了生物质的燃烧和热裂解特性
6.分布比较分散,收集运输和预处理成本较高
生物质能开发利用的意义:
*1,经济意义:
我国的生物资源非常丰富,我国生物质能资源潜力折合7亿吨标煤左右,而目前年实际使用量为2.2亿吨标煤左右。
*2,生态环境意义:
生物质是一种清洁的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,同时灰分份额也很小。
还有二氧化碳零排放的特点。
*3,社会意义:
解决“三农”问题、保护环境与改善生态、缓解能源瓶颈、发展循环经济,建设资源节约型和环境友好型社会,都需要生物质能产业化发展。
第四章太阳能的光电利用
4.2太阳能的光电转换——太阳能电池
1硅系太阳能电池
单晶硅太阳能电池
多晶硅薄膜太阳能电池
非晶硅薄膜太阳能电池
2多元化合物薄膜太阳能电池
3有机化合物太阳能电池
4聚合物多层修饰电极型太阳能电池
(钙钛矿太阳能电池)
5敏化纳米晶太阳能电池
对太阳能电池材料一般的要求:
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。
4.2.1太阳能电池基本原理
硅太阳能电池工作原理与结构:
太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体主要结构如下:
图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子
当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴
图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。
而黄色的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围只有3个电子,所以就会产生入图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成P(positive)型半导体。
掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成N(negative)型半导体。
黄色的为磷原子核,红色的为多余的电子。
如下图:
P型半导体中含有较多的空穴,而N型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面形成电势差,这就是PN结。
当P型和N型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层),界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电。
这是由于P型半导体多空穴,N型半导体多自由电子,出现了浓度差。
N区的电子会扩散到P区,P区的空穴会扩散到N区,一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”,从而阻止扩散进行。
达到平衡后,就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差,这就是PN结。
当半导体材料受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流。
然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。
(如上图所示)
太阳能电池工作原理:
当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给硅原子,使电子发生越迁成为自由电子,在P-N结两侧集聚形成电位差;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。
这个过程实质上就是光子能量转换成电能的过程。
太阳能路灯的工作原理:
系统由太阳能电池组件部分(包括支架)、LED灯头、控制箱(内有控制器、蓄电池)和灯杆几部分构成
系统的工作原理:
利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板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10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右,充放电控
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