世界将太阳能作为一种能源和动力加以利用,已经有300多年的历史。1615年法国工程师所罗门。德。考克斯发明了利用太阳能加热空气使膨胀做功而抽水的机器。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。
下面主要回顾20世纪100年间太阳能科技发展的历史。在这100年间太阳能发展的道路比较曲折,大概有以下几个发展高潮期,处于高潮的大约55年。
尽管太阳能利用的发展受矿物资源、政治和等因素的影响,但世界各国的科学家在太阳能的利用方面,还是取得了许多辉煌的成绩,在21世纪出现了几次高潮。
高潮起:1900-1920年,世界上太阳能研究的***仍是太阳能动力装置。42元的度电补贴和以当地脱硫煤电价为标准的卖电收益,都是关系农民群众的切身利益。但采用的聚光方式多样化,开始采用平板集热器和低沸点公质,装置逐渐扩大。1901年在美国加州建成一台太阳能抽水装置。1902-1908年,在美国建造了双循环太阳能发动机。1913年在埃及建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵。
第二高潮起:1945年-1965年,在第二次结束后,一些有远见的认识已经注意到石油资源正在逐渐减少,呼吁人们重视这一问题,从而推动了太阳能研究工作的开展,并且成立了太阳能学术***,举办学术交流和展览会再次兴起太阳能研究热潮。光伏发电的工作特性1、电能储存单元:太阳能电池产生的直流电***入蓄电池储存,蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。1952年法国***研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kw的太阳炉。1954年美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。1960年,带有石英窗的斯特林发动机问世。这20年中加强了太阳能基础理论和基础材料的研究。
第三高潮期:1973-1980年,1973年10月中东爆发,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,世界发生了“能源危机”。温度(通风)有数据表明,温度上升1℃,晶体硅光伏组件组大输出功率下降0。从而使许多***,尤其是工业发达***,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,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***的阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,成立太阳能开发***,促进太阳能产品的商业化。1974年日本***制定了“阳光计划”。世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大的影响,1975年在河南安阳召开“***太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。这一次会议之后,太阳能研究和推广工作纳入了我国的***计划,获得了专项经费和物资支持。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏应而将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能光伏支架一、混凝土支架主要应用在大型光伏电站上,因其自重大,只能安放于野外,且基础较好的地区,但稳定性高,可以支撑尺寸巨大的电池板。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。所有的储能系统基本没有统一的,只能通过用电功率、时间结合当地光照资源单独计算。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。但采用的聚光方式多样化,开始采用平板集热器和低沸点公质,装置逐渐扩大。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
版权所有©2025 产品网