太阳能在汽车上的应用初探

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1、_节能减排及新能源汽车技术论坛-太阳能在汽车上的应用初探凌凯(武汉理工大学汽车工程学院，武汉430070)【摘要】能源危机和环境污染一直是制约传统汽车发展的主要瓶颈，太阳能是可再生的巨大的绿色能源，其在汽车上的应用是通向新能源汽车的可行之路。文中介绍了太阳能电池、太阳能汽车、太阳能混合驱动以及太阳能在传统汽车上作为辅助能源的发展现状及未来趋势，为太阳能更好地应用于汽车提供了参考。要使太阳能在汽车上的应用进一步实用化，必须从技术和政策层面上作出更大的努力。【关键词】太阳能电池；太阳能汽车；太阳能混合驱动；太阳能辅助能源Theapplicationofsolare

2、nergyintheautomobileLingKai(SchoolofAutomotiveEngineering，WuhanUniversityofTechnology,Wuhan，430070)Abstract：Theenergycrisisandenvironmentalpollutionhavebeenthemainconstraintsforthedevelopmentoftraditionalautomobile，solarenergyisahugegreenrenewableenergy,itsapplicationinautomobileisa

3、viabledirectiontonewenergyvehicles．111epaperintroducesthedevelopmentstatusandfuturetrendsofsolarcells，solarcars，solarhybriddriveandsolarpowerinthetraditionalvehiclesasallauxiliaryenergy,itprovidesareferenceforsolarenergy'sbetterapplicationintheautomobile．Toachievefurtherpracticalapp

4、licationofsolarenergyintheautomobile，weshouldmakegreatereffortsinthefieldoftechnologyandpolicy．Keywords：solarcellssolarcarssolarhybriddrivesolar-assistedenergy刖再为了减轻汽车对环境的污染和应对能源危机，一条有效的途径就是寻求新的绿色能源来代替传统的化石燃料。太阳能作为一种巨大的可再生的绿色能源，其在汽车上的应用有着美好的前景。到目前为止，太阳能在汽车上的应用主要体现在作为驱动力和辅助能源两个方面。1太阳

5、能电池发展现状及趋势太阳能电池是实现太阳能在汽车上的应用的核心技术，不断研究开发新材料和新工艺来提高电池的转化效率和降低生产成本是太阳能电池技术发展的大方向。。目前得到广泛应用的太阳能电池是晶硅电池和薄膜电池，国家重大技术装备网2009年9月内刊介绍了现阶段各类型光伏模块的转换效率和成本潜力，如表1所示llJ。表1太阳能电池的转换效率和成本潜力电池种类单晶硅多晶硅碲化镉铜铟硒非晶硅微晶硅工业效率19．6％18．5％11．1％12％7％9％目标效率>20％20％18％10％15％现阶段成本(欧元／瓦)21．5～20．6721l成本(2020年)<0．5<0．3<

6、O．3<0．3—115—-节能减排及新能源汽车技术论坛_由澳大利亚新南威尔士大学光伏研究中心研制的誓品硅电池在实验室条件下最高转化效率已达24．7％，接近理论峰值29％；多品硅电池的实验室最高效率达到了20．3％；多晶硅薄膜电池最高转换效率已达23．7％，非品硅薄膜电池最高效率达到了16．6％。美国能源部国家可再牛能源实验室研制的太阳能电池光电转换效率达到40．8％，这是目前的最高效率。在材料应用方面，太阳能电池的未来材料是有机材料和魍料。2太阳能作为第一驱动能源——太阳能汽车太阳能汽车具有零污染、能源丰富的特点，代表了汽车发展的新水平，因此被人们称为“未来汽

7、车”。太阳能汽车的运行原理如图l所示。图1太阳能汽车运行原理太阳照射电池阵列时，产生光生电流。能量通过峰值功率跟踪器驱动电机使车辆行驶。剩余电量由蓄电池储存，以便太阳电池板电量不足时驱动电机。当车辆制动时还可以回收制动能量，它已经没有发动机、传动轴、变速箱等构件。据估计，如果用太阳能汽车替代传统车辆，二氧化碳排放量可减少43％～54％。内燃机的能源利用率约为25％，而太阳能汽车的能源利用率却能达到95％。但由于太阳能汽车普遍采用质轻价贵的航空航天材料来力求达到车体轻、速度快的目的，其成本昂贵、动力稳定性不足及承载能力差等特点使其暂时处于概念化阶段。太阳能汽车的

8、应用技术可以归纳为五个主要方面：电池技