太阳能有多少种能源转化形式?

2021-12-01  来自: 深圳市迪晟太阳能科技有限公司 浏览次数:65

太阳能一般指太阳光的辐射能量.太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式.具体如下:

一、太阳能-热能转换

黑色吸收面吸收太阳辐射,可以将太阳能转换成热能,其吸收性能好,但辐射热损失大,所以黑色吸收面不是理想的太阳能吸收面.选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比,吸收太阳辐射的性能好,且辐射热损失小,是比较理想的太阳能吸收面.这种吸收面由选择性吸收材料制成,简称为选择性涂层.它是在本世纪40年代提出的,1955年达到实用要求,70年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用,目前已研制成上百种选择性涂层.我国自70年代开始研制选择性涂层,取得了许多成果,并在太阳集热器上广泛使用,效果十分显著.

二、太阳能-电能转换

电能是一种高品位能量,利用、传输和分配都比较方便.将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础,世界各国都十分重视,其转换途径很多,有光电直接转换,有光热电间接转换等.这里介绍光电直接转换器件--太阳电池.世界上,1941年出现有关硅太阳电池报道,1954年研制成效率达6%的单晶硅太阳电池,1958年太阳电池应用于卫星供电.在70年代以前,由于太阳电池效率低,售价昂贵,主要应用在空间.70年代以后,对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究,在提率和降低成本方面取得较大进展,地面应用规模逐渐扩大,但从大规模利用太阳能而言,与常规发电相比,成本仍然大高.

目前,世界上太阳电他的实验室效率水平为:单晶硅电池24%(4cm2),多晶硅电池18.6%(4cm2), InGaP/GaAs双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8(稳定),碲化镉电池15.8%, 硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%.

我国于1958年开始太阳电池的研究,40多年来取得不少成果.目前,我国太阳电他的实验室效率水平为:单晶硅电池20.4%(2cm×2cm),多晶硅电池14.5%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs电池 20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge电池19.5%(AM0),CulnSe电池9%(lcm×1cm),多晶硅薄膜电池13.6% (lcm×1cm,非活性硅衬底),非晶硅电池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、6.2%(30cm×30cm), 二氧化钛纳米有机电池10%(1cm×1cm).

三、太阳能-氢能转换

氢能是一种高品位能源.太阳能可以通过分解水或其它途径转换成氢能,即太阳能制氢,其主要方法如下:

太阳能电解水制氢.电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高(75%-85%),但耗电大,用常规电制氢,从能量利用而言得不偿失.所以,只有当太阳能发电的成本大幅度下降后,才能实现大规模电解水制氢.




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