高分子电磁片(光伏材料新一代)

第三代聚光新材料(高分子电磁片)
经过数年的研发,第三代光伏电池(包含各种在分子级别上具半珠宝展柜制作
导电特性的材料)已初现端倪。其优势有三。
第一,第三代光伏电池的效率可能是第一代(晶体硅)和第二代(薄
膜光伏)电池的两倍甚至三倍,也就是说,先前提到的10平方英里的
太阳能电站在几年之后将可以为60万户家庭提供充足的电力,而不
是20万户(即1/3的供电规模)。
第二,第三代光伏电池使用价格较低的高通量印刷和涂层技术,该技术在制造期间阻能较少且设备投资较低,因此会比之前几代的成本大大降低。如,制造第一代和第二代电池时需要清洁的室内环境,而第三代则不需要。
第三,第三代光伏电池具有灵活性。具体来说,其较高的吸光性可以使其厚度只有几微米,且具有高透明度,弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电(如计算器上的太阳能电池)。因此,可以通过丝网印
刷印在窗户上。这样一来,我们就可以把电池直接安装在建筑物内。将来,从建筑物到大桥再到其他,所有一切都可以是一家大型发电厂,毫不费力地获取太阳能来满足我们不断增长的需求。
太阳能聚光板(Photovoltaics)
太阳能聚光板也叫电磁聚光板、高分子太阳能电磁聚光板,是利
用高分子电磁新晶体材料,其采光性好,太阳能能量转换效率相对于
以前的转换效率提高了35%~42%,应用于光伏产业,效率远远高
于传统硅晶板,广泛应用于航天技术,是航天和民用首选的环保材料。
太阳能聚光板(PV)是聚光太阳能电池,光电电源(PP)产品的
基本技术。太阳能光电板组合产品已经在纵向一体化、光学薄膜涂层、
活动看台元件、设计自定义等方面的专业技术上有了重大改变,并且开始制造
从太阳光中获取能量的太阳能电池和利用激光在光纤中传递能量的光电电源。
凭借我们先进的半导体加工上的专业技能,电磁聚光型多结太阳能电池可以在聚光的作用下产生动力。无论是作为芯片和接收机组件,通过产品定制,我们可以提供非常可靠的电池产品,这种产品结合了我们在高质量通信上的经验和我们的在光电转换器上的技术。经过数万个光电转换器在该领域超过10年的应用,高分子太阳能电磁聚光板的电池在高效率上表现出持久良好的性能。
基本原理
电磁聚光型太阳能电池是聚光型太阳能电池(Concentrator半导体模块
Photovoltaic)、高聚光镜面菲涅尔透镜(Fresnel Lenes)以及太阳光追
踪器(Sun Tracker)]的组合,其太阳能能量转换效率可达35%~
各种卧式注塑机射咀42%,且向阳时间长。CPV通过聚光的方式把一定面积上的光通过
聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑),太阳能电池仅需焦斑面
积的大小即可,从而大幅减少了太阳能电池的用量。同样条件下,
倍率越高,所需太阳能电池面积越小。
高分子电磁片聚光板也叫太阳能聚光板,是利用
高分子电磁新晶体材料,应用于光伏产业,效率远远
高于传统硅晶板,广泛应用于航天技术,是航天和民
用首选的环保材料。
太阳能聚光板(PV)是聚光太阳能电池,光电电
源(PP)产品的基本技术。太阳能光电板组合产品已
经在纵向一体化、光学薄膜涂层、元件、设计自定义
等方面的专业技术上有了重大改变,并且开始制造从
太阳光中获取能量的太阳能电池和利用激光在光纤中传递能量的光电电源。
凭借我们先进的半导体加工上的专业技能,电磁聚光型多结太阳能电池可以在聚光的作用下产生动力。无论是作为芯片和接收机组件,通过产品定制,我们可以提供非常可靠的电池产品,这种产品结合了我们在高质量通信上的经验和我们的在光电转换器上的技术。经过数万个光电转换器在该领域超过10年的应用,高分子太阳能电磁聚光板的电池在高效率上表现出持久良好的性能。
基本原理
电磁聚光型太阳能电池是聚光型太阳能电池(Concentrator Photovoltaic)、高聚光镜面菲涅尔透镜(Fresnel Lenes)以及太阳光追踪器(Sun Tracker)]的组合,其太阳能能量转换效率可达31%~40.7%,且向阳时间长。CPV通过聚光的方式把一定面积上的光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑),
太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可,从而大幅减少了太阳能电池的用量。同样条件下,倍率越高,所需太阳能电池面积越小。
触指
优势:
极高的规模化潜力。因其光电转化效率高等特点,是在可预见的未来时间里能用于建造大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。
1、成本下降空间巨大。CPV技术极大地减少了光电材料的使用量,而光电材料是太阳能电池中成本最高的部分。与晶硅和薄膜太阳能发电技术相比,CPV目前3-4美元/Wp的建设成本并无优势,但作为一项新兴技术,随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等,成本有巨大的下降空间。
2、占地面积小。在同等发电量的情况下,CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。CPV系统由支柱承载其主要结构体,占地面积极小,且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的,所以对电厂所在地的生态影响也较小,面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。
3、耗水量极低。通常具有高太阳辐射的地区都比较缺水,CPV系统的整个发电过程中完全不需要水,仅需少量水用于清洁太阳能组件的玻璃外壳。与聚光光热(CST)、核电、IGCC 等清洁发电技术相比,CPV有着明显的节水优势。
4、材料循环利用。CPV技术还有另一个特别吸引人的地方:该技术所使用的97%的材料(大部分为玻璃和铝)都可循环利用。由于成本降低,使用CPV技术的发电厂能够在6个月之内收回成本。更为奇妙的是,CPV技术允许接收太阳能的玻璃阵列不规则排列,从而可以最大程度地开发可利用土地,将太阳能利用最大化。而且因为该系统能够在白天跟踪太阳移动轨迹,人们甚至可以在玻璃阵列下面种植庄稼。
5、与传统光伏产业的共存。尽管成本低廉,但CPV并不对传统的太阳能光伏产业构成威胁,因为CPV与传统PV所适用的领域不一样。前者更适合大规模设施,宜于建成发电厂;而后者更适合分散的小规模应用,如应用于房顶之上。但这项技术却对大型聚热太阳能发电厂构成了实实在在的威胁。
聚光型太阳能系统模组
CPV系统模组主要由太阳能电池、高聚光镜面菲涅尔
透镜等光学聚光元件、太阳光追踪器组成。应用菲涅尔透
镜的作用就是将光线从相对较大的区域面积转换成相当
小的面积上,这种透镜也被称做集光器或聚光器。
在太阳聚光领域,菲涅尔透镜是聚光太阳能系统
(CPV)中重要的光学部件之一。太阳菲涅尔透镜聚光镜就
是,透镜的焦点刚好落在太阳能芯片上。当透镜面垂直面
向太阳时,光线将会被聚焦在电池片上,汇聚了更多的能量,因而需要较小的电池片面积,大大节约了成本。应用菲涅尔透镜能够将太阳光聚焦到入光面1/10至1/1000甚至更小的接收面(高性能电池片)上,比传统平板光伏(FPV)发电效率提高30%以上,满足太阳能聚光发电(CPV)和聚热系统(TPV)中高能量高温需求。
聚光太阳能系统所用的是正菲涅尔透镜,光线从一侧进入,经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧,并且是有限共轭。菲涅尔透镜克服了普通透镜重量大的缺点,可省去约80%的材料成本,应用结构简单。在实际应用中,系统还应安装二次聚光设备,由于受
传输带到太阳光跟踪系统的精度和风向等影响,太阳光入射方向有可能偏离聚光轴向方向,以400倍菲涅尔透镜为例,如果入射角偏离0.5度,光学效率将降为64%,如果入射角偏离1度,光学效率将降为0。为增加对太阳光入射偏离容忍度,可在太阳能电池表面加上二次聚光器,可将容忍度提高到一度。
五、功率计算
太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。下面以100W输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算方法:
1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗):若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用5
小时,则耗电量为111W*5小时=555Wh。
2.计算太阳能电池板:按每日有效日照时间为6小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。
六、应用领域:
1.用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
2.交通领域:如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
3.通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
4.石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
5.家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
6.光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。
7.太阳能建筑:将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。
8.其他领域包括:(1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;(3)海水淡化设备供电;(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。

本文发布于:2024-09-24 00:32:32,感谢您对本站的认可!

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