在太陽(yáng)能的熱利用中,關(guān)鍵是將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。由于太陽(yáng)能比較分散,必須設(shè)法把它集中起來(lái),所以,集熱器是各種利用太陽(yáng)能裝置的關(guān)鍵部分。由于用途不同,集熱器及其匹配的系統(tǒng)類型分為許多種,名稱也不同,如用于炊事的太陽(yáng)灶、用于產(chǎn)生熱水的太陽(yáng)能熱水器、用于干燥物品的太陽(yáng)能干燥器、用于熔煉金屬的太陽(yáng)能熔爐,以及太陽(yáng)房、太陽(yáng)能熱電站、太陽(yáng)能海水淡化器等等。
效率比較高的集熱器由收集和吸收裝置組成。陽(yáng)光由不同波長(zhǎng)的可見光和不可見光組成,不同物質(zhì)和不同顏色對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收和反射能力是不一樣的。黑顏色吸收陽(yáng)光的能力最強(qiáng),因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射陽(yáng)光的能力最強(qiáng),因而夏季的襯衫多是淡色或白色的。因此利用黑顏色可以聚熱。讓平行的陽(yáng)光通過(guò)聚焦透鏡聚集在一點(diǎn)、一條線或一個(gè)小的面積上,也可以達(dá)到集熱的目的。紙?jiān)陉?yáng)光照射下,不管陽(yáng)光多么強(qiáng),哪怕是在炎熱的夏天,也不會(huì)被陽(yáng)光點(diǎn)燃。但是,若利用集光器,把陽(yáng)光聚集在紙上,就能將紙點(diǎn)燃。集熱器一般可分為平板集熱器、聚光集熱器和平面反射鏡等幾種類型。
平板集熱器一般用于太陽(yáng)能熱水器等。聚光集熱器可使陽(yáng)光聚焦獲得高溫,焦點(diǎn)可以是點(diǎn)狀或線狀,用于太陽(yáng)能電站、房屋的采暖(暖氣)和空調(diào)(冷氣)、太陽(yáng)爐等。按聚光鏡構(gòu)造有“菲涅爾”透鏡、拋物面鏡和定日鏡。
平面反射鏡用于塔式太陽(yáng)能電站,有跟蹤設(shè)備,一般和拋物面鏡聯(lián)合使用。平面鏡把陽(yáng)光集中反射在拋物面鏡上,拋物面鏡使其聚焦。海南太陽(yáng)能, 海南太陽(yáng)能施工, 海南太陽(yáng)能方案設(shè)計(jì), 海南熱泵工程, 海南中央熱水器, 海南新能源, 海南太陽(yáng)能維修, 海南凈水器, 海南綠色建筑
太陽(yáng)能可分為2種:
1.太陽(yáng)能光伏
光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置,由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動(dòng)的部分,故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源,較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋照明,并為電網(wǎng)供電。 光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,以產(chǎn)生更多電力。近年,天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。
2.太陽(yáng)熱能
現(xiàn)代的太陽(yáng)熱能科技將陽(yáng)光聚合,并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒?lái)收集太陽(yáng)能外,建筑物亦可利用太陽(yáng)的光和熱能,方法是在設(shè)計(jì)時(shí)加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽(yáng)熱力的建筑材料。
有機(jī)化的太陽(yáng)能
人類對(duì)于再生性能源的需求在石化原料日漸耗盡的同時(shí)日受重視。太陽(yáng)能利用是個(gè)源源不絕的絕佳能源替代方案,因?yàn)槊刻焯?yáng)投射到地球表面的能量大於地球所需的一萬(wàn)倍以上。
最近美國(guó)新澤西州,Murray Hill的貝耳實(shí)驗(yàn)室發(fā)展出了一種新的技術(shù)制造太陽(yáng)能電池,可以使太陽(yáng)能的利用更有效率以及便宜。以往由於太陽(yáng)能電池的價(jià)格昂貴,不能廣泛的被大型工業(yè)所采用。僅有少數(shù)多千瓦電力供應(yīng)的太陽(yáng)能電池存在於美國(guó)、日本與歐洲。這些電廠發(fā)電都無(wú)法像傳統(tǒng)燃燒煤炭、天然氣與石油一般的便宜。
過(guò)去的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)在太陽(yáng)能電池的發(fā)展上必須利用矽晶片來(lái)捕獲太陽(yáng)能,因?yàn)閮r(jià)格昂貴而無(wú)法被廣泛的使用。至目前為止大多數(shù)的太陽(yáng)能電池僅能在小型家用電器上,離真正被工業(yè)利用尚有一大斷的距離。
目前對(duì)於降低太陽(yáng)能電池價(jià)格的發(fā)展分成兩個(gè)方向,一邊是致力於光線的獲取并增加轉(zhuǎn)換效率,另一邊則是專注於制造更現(xiàn)代的高效率電池,開發(fā)更便宜的物質(zhì)或降低制程的成本。貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家J. Hendrik Schon 與他的工作夥伴利用一種含碳基的有機(jī)物質(zhì)pentacene來(lái)取代太陽(yáng)能電池中的矽。Pentacene是一種很具潛力的半導(dǎo)體物質(zhì),因?yàn)楫?dāng)它吸收了光線后的光電轉(zhuǎn)換過(guò)程中,能同時(shí)傳導(dǎo)正與負(fù)電荷的兩種粒子(electrons and holes)。 研究人員制把pentacene放在一個(gè)透明的電極上,另一邊則是半導(dǎo)體物質(zhì)氧化鋅,一份白金或者其他的傳導(dǎo)物質(zhì)中,猶如是個(gè)三明治般的將pentacene 夾在中間,他們并且發(fā)現(xiàn)界面的空隙中假如有少量的溴存在,Pentacene太陽(yáng)能電池的效率會(huì)更佳。
Pentacene晶體薄膜的制造必須利用蒸氣沉淀法才能大量制造。Pentacene 太陽(yáng)能電池的最佳光電轉(zhuǎn)換效率是4.5%,聽起來(lái)似乎不是很讓人滿意,但是傳統(tǒng)貴重的商用矽電池其效率也不過(guò)兩倍於此。雖然pentacene太陽(yáng)能電池效率不高,但是pentacene的薄膜可以涂抹在塑膠的表面上以增加價(jià)格的便宜,可以彎曲的特性更可在大范圍的區(qū)域上使用。因此低效率的缺點(diǎn)便經(jīng)由這樣的特性而得以抵銷。
有機(jī)物化制造光電池的結(jié)果,將使得太陽(yáng)能的利用變得更便宜與充滿前景.
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