太阳能和光电转换介绍课件

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1、太阳电池材料教师：欧惠联系电话：15107906962QQ：1099275307第一章太阳能和光电转换主要内容:太阳和太阳能的基本性质；太阳光的反射、散射和吸收，太阳能的辐射、吸收及大气质量等概念；太阳能应用的分类、历史和进展；太阳能光电池和材料的研究及开发。课堂讨论：为什么我们要开发利用太阳能材料？1.1太阳能太阳核聚变反应质量亏损太阳能4个氢原子核聚变成1个氦核取之不尽用之不竭1.2太阳能的辐射和吸收能量的来源：太阳的辐射臭氧层对紫外线的吸收最为强烈；水蒸气对能量的吸收最大，约20%被大气层吸收的太阳能是由于水蒸气的作用；灰尘及悬浮物既能吸收也能反

2、射太阳光。1.2太阳能的辐射和吸收太阳辐射强度影响因素高度角日地距离日照时间海拔高度我国太阳能资源分布Ⅰ资源丰富带6700MJ(m2.a)*Ⅱ资源较富带5400-6700MJ/(m2.a)Ⅲ资源一般带4200-5400MJ/(m2.a)Ⅳ资源贫乏带<4200MJ/(m2.a)*MJ/(m2.a)-兆焦/(平方米.年)就全球而言，以非洲、澳大利亚、中东、中国西藏和美国西南部的太阳能资源最为丰富。就我国而言，太阳能资源十分丰富。其中青藏高原最好。四川盆地相对较差。我国太阳能资源分布这种距离变化所引起的到达地球大气上界的太阳能的变化量最多也只有±6.7％。

3、日地距离此外，太阳本身的活动也会引起太阳辐射能的波动。但是，多年来在世界各地的观测结果表明，太阳活动峰值年比太阳活动宁静年的辐射量只不过增大2.5％左右。因此，在一般情况下，可以认为太阳辐射量是比较稳定的，从而提出了“太阳常数”这一概念。其值为1.338kW·m～1.418kW/m2，在太阳电池的计算中通常取1.353kW/m2。太阳常数：太阳光在其到达地球的平均距离处的自由空间中的辐射强度。大气质量（airmass）：大气对地球表面接收太阳光的影响程度。在太阳光入射角与地面成夹角θ时，大气质量为AM=1/cosθ实际量化了太阳辐射穿过大气层时被空气和

4、尘埃吸收后的衰减程度。当θ=48.2度时，大气质量为AM1.5，是指典型晴天时太阳光照射到一般地面的情况，其辐射总量为1kW/m2，常用于太阳电池和组件效率测试时的标准。人类利用太阳能已有3000多年的历史。太阳能利用历史传说阿基米德曾经利用聚光镜反射阳光，烧毁了来犯的敌舰。第一阶段（1900-1920）起步第二阶段（1920-1945）低潮第三阶段（1945-1965）发展第四阶段（1965-1973）停滞不前第五阶段（1973-1980）大发展第六阶段（1980-1992）再次停滞第七阶段（1992-至今）走出低谷20世纪的100年间，太阳能科技发

5、展历史大体可分为七个阶段，下面分别予以介绍。在这样背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》，《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了可持续发展的模式。第七阶段（1992-至今）由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合，全球共同行动，为实现世界太阳能发展战略而努力；太阳能发展目标明确，重点突出，措施得力，保证太阳能事业的长期发展；这次会议之后，世界各国加强了

6、清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。1992年以后，世界太阳能利用又进入一个发展期，其特点是：在加大太阳能研究开发力度的同时，注意科技成果转化为生产力，发展太阳能产业，加速商业化进程，扩大太阳能利用领域和规模，经济效益逐渐提高；国际太阳能领域的合作空前活跃，规模扩大，效果明显。未来世界能源结构变化与预测1.3太阳能光电的研究和应用历史1.3.1太阳能利弊分析优点(1)普遍(2)无害(3)巨大(4)长久缺点(1)分散性(2)不稳定性(3)效率低和成本高光化学转换：在太阳光的照射下，物质发生化学，生

7、物反应，从而将太阳能转化成电能等形式的能量。太阳能光热转换：通过反射，吸收等方式收集太阳辐射能，使之转化成热能。太阳能光电转换：利用光电转换器件将太阳能转化成电能。最常见的是太阳电池，又称太阳能电池。1.3.2太阳能的利用（1）光-热转换太阳灶:用金属或其他材料制成类似镜面的装置，将阳光反射到某一焦点，温度高达900度，可满足蒸、炖、焖、煮、煎、炒、炸等各种炊事活动，绿色环保无污染。太阳能干燥器：利用太阳能干燥农副产品的一种装置。太阳能热水器太阳灶淘宝报价：太阳能热水器太阳能热水器包括：真空集热管和不锈钢保温水箱、支架及相关附件太阳能热水器原理太阳能热

8、水器把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而