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行业资讯

太阳能如何转化 太阳能转化成热能和电能的方式

来源: 时间:2018-08-31 17:07:52 浏览次数:

太阳能是一种辐射能,具有即时性,必须即时转换成其它形式能量才能利用和贮存。将太阳能转换成不同形式的能量需要不同的能量转换器:集热器通过吸收面可以将太阳能转换成热能,利用光伏效应太阳电池可以将太阳能转换成电能,通过光合作用植物可以将太阳能转换成生物质能,等等。原则上,太阳能可以直接或间接转换成任何形式的能量,但转换次数越多,最终太阳能转换的效率便越低。

太阳能-热能转换

黑色吸收面吸收太阳辐射,可以将太阳能转换成热能,其吸收性能好,但辐射热损失大,所以黑色吸收面不是理想的太阳能吸收面。选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比,吸收太阳辐射的性能好,且辐射热损失小,是比较理想的太阳能吸收面。这种吸收面由选择性吸收材料制成,简称为选择性涂层。它是在本世纪40年代提出的,1955年达到实用要求,70年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用,目前已研制成上百种选择性涂层。

太阳能-电能转换

电能是一种高品位能量,利用、传输和分配都比较方便。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础,世界各国都十分重视,其转换途径很多,有光电直接转换,有光热电间接转换等。这里重点介绍光电直接转换器件--太阳电池。

世界上,1941年出现有关硅太阳电池报导,1954年研制成效率达6%的单晶硅太阳电池,1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前,由于太阳电池效率低,售价昂贵,主要应用在空间。70年代以后,对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究,在提高效率和降低成本方面取得较大进展,地面应用规模逐渐扩大,但从大规模利用太阳能而言,与常规发电相比,成本仍然大高。

目前,世界上太阳电池的实验室效率最高水准为:单晶硅电池24%(4cm2),多晶硅电池18.6%(4cm2),InGaP/GaAs双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8(稳定),碲化镉电池15.8%,硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。