太阳能利用材料

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1、太阳能利用材料李春鸿、。
太阳能是一种巨大的无污染的能源太阳能的利用有很多种方法如通过直接转换为,,,热能通过光电效应直接转换为电能先转换为热能再通过热机转换为电能或通过热化学,,,。反应贮存通过光化学作用直接转换为电能或制成氢通过光合作用促使植物生长等等。各种太阳能利用的方法见表〔〕目前存,,,在的问题是一般太阳能利用装置成本较高转换效率尚低广泛应用比较困难为。此研究廉价高效的太阳能利用材料是很关键的。本文主要介绍太阳能利用所需主要材料的研究现状及其目前正在研究的作用原理一、太阳能热发电材料,。,,太阳能热发电主要有三种方法一是用

2、太阳能代替化石燃料如煤和石油等通过热,,机把热能转换成电能的方法这与一般的火力发电方法相同只不过用太阳能取代其中的石。油和煤第二种方法是利用温差电效应把太阳能转换成电能第三种方法是利用热电子辐射。,。原理把太阳热转换成电能但后两种方法技术上尚未成熟大规模应用为时还早直接利用衷太阳能利用的各种方法表!太阳热发电的结构材料热利用光利用太组成部分名称结构材料、、间、执聚光装叉反射镜面玻璃%镀银&塑料金水力发电光合作用产物的利用发支架属表面、、接、、、、无机有机等保!风力发电薪炭材稻草麦杆电操作装置护膜利∀、潮汐发电等的直接燃烧利用、、用

3、、!∃,组钢板钢管角钢#海洋温差发电生物转换%制造甲烷、、、、成钢板钢管铸钢电气酒精氢&二∀、能源植物%按∃,部日设备树等集热装置集热管热钢管、选择性吸收表面、植物中提炼石油&吸收器耐热的特殊涂层光合作用机理的利用、、速成栽培%、染热管玻璃光学玻璃选择性透过控制光量、、),塔膜材料抗反射材料温度∋(等的方法钢板、水泥加速培植&、!人工合成、、、热管传热介质水油液态金属绝热材料低沸点介质·、、方大阳能热水铅太阳电池绝热保温材料簇!、太阳能冷暖房!、光化学电池、、∀、、利太阳能蒸馏∀光化学制氢等蓄热显热苗热介质水油%液体&碎石等、用、

4、潜热蓄热介质纯盐混合盐‘太阳热发电、化学贫热利用化学反应肠太阳热温差发电、∃太阳热电子发电绝热材料绝热保温材料、分、太阳能流祖加热容器钢板钢管、∗太阳能创红、发电机+太阳热烙胜等浏试及控制!+的是塔型方式
阳光集中到塔顶上的集热器太阳热发电当前用得最多使用很多块反射镜把太,。,上在那里产生高温而得到高压蒸汽进行发电典型的太阳能热发电设备由下列各部分组!&。成%表,,、吸收材、由表!可知太阳热发电利用中最重要的是反射材料料选择性透过%或反,。射&材料及蓄热材料其它材料则可以常用的普通材料替代、反射材料,,。太阳热发电所需要的集热温度一

5、般为−.℃以上要达到这种温度必须进行聚光聚光,、。方式有好多种如采用很多块平面镜聚光装置圆柱型聚光装置及抛物面聚光装置等这些设备都需。要很好的反射镜材料现在最常用的反射镜材料是在玻璃之类的基板上镀一层银或,,。铝等金属构成的但表面镜由于容易产生氧化和摩擦等现象覆盖一层保护涂层常用的反、。射镜材料及其结构特性列于表∀〔!〕衰∀聚光用反射镜材料名称结构反射率透明塑料里面镜丙烯树醋‘.∃0一.∃∗一人或/浮法玻璃表面镜−
(
一人或/1一浮法玻璃.∃∗#一.∃∗2浮法玻璃里面镜浮法玻璃一/1.∃0#一.∃0+无色玻璃里面镜无色玻璃一人

6、1.∃+!一.∃+∀两种玻璃里面镜引上法玻璃一/‘一浮法玻璃.∃+.一.∃+∀塑料薄膜树脂涂层一1一.∃匀∗一.∃+!人聚乙烯薄膜!、吸收材料。太阳能吸收材料%又称集热材料&要求热转换效率高这种材料实质上是与太阳辐射的,,,光谱有关要求对太阳的可见光部分吸收率高但吸收可见光之后变成热能而温度升高时。,,。又希望在此温度条件下辐射率低当然这种材料应耐用和耐热导热性能佳目前我国,,最常用的太阳能吸收材料是普通的黑体如无光黑漆或沥青等但这些材料的,。、吸收率和辐射率相同对太阳能的利用效率是不高的性能较好的吸收材料有铜铝或在不选择性吸收表面的原

7、理及分类扣,调节半导体薄膜丁外补默仆叫的膜厚利用光干涉现象减小反射串利用半导体膜带间
在半导体薄膜上加一层抗反射膜把半导体膜做成多孔结构以减小折射率或做成对太阳光粗糙的表面跃迁的基础吸收以减弱反射作用利用透明电介质的抗反射摸利用薄膜的干涉抗具有吸收能力的非金属抗反射膜反射作用利用金属干涉滤光作用的多层抗反射膜在金属表面上做成,凹凸结构让太阳光在这里多次反创而增强吸收表面或薄膜结构的反射特性利用金属微粒的等离子休共振吸收现象方位选择性采用波纹结构的表面、、。、锈钢上形成一层氧化铜黑铬黑镍等材料一般吸收率高辐射率低的选择性吸收材料是。利用下

8、列原理制成的%表#&。,从表#中可以看出第一种原理是利用半导体薄膜带间跃迁时的基础吸收现象一般对,红外线反射率高的金属表面上蒸镀一层光吸收波段为一∀微米的半导体薄膜就有这种现。,,9,:,;
。。象这种半