太陽能對我們的生活起到了哪些作用？ 太陽能對人類有哪些作用？
太陽內(nèi)部高溫核聚變反應(yīng)所釋放的輻射能。太陽向宇宙空間發(fā)射的輻射功率位3。8×10^23kW的輻射值，其中20億分之一到達(dá)地球大氣層。到達(dá)地球大氣層的太陽能，30%被大氣層反射，23%被大氣層吸收，其余的到達(dá)地球表面，其功率為8×10^13kW。20世紀(jì)以來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對能源的需求量不斷增長。化石能源資源的有限性，以及他們在燃燒過程中對全球氣候和環(huán)境所產(chǎn)生的影響日益為人們所關(guān)注。從資源、 環(huán)境、 社會發(fā)展的需求看，開發(fā)和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢。在新能源和可再生能源家族中，太陽能成為最引人注目，開展研究工作最多，應(yīng)用最廣的成員。 一般認(rèn)為太陽能是源自氦核的聚合反應(yīng)。 太陽幅射能穿越大氣層，因受到吸收、散射及反射的作用，故能夠直接到達(dá)地表的太陽幅射能僅存三分之一，又其中70％是照射在海洋上，于是僅剩下約1．5×10^17千瓦．小時，數(shù)值約為美國1978年所消費能6000倍。未被吸收或散射而能夠直達(dá)地表的太陽幅射能稱為「直接」幅射能；而被散射的幅射能，則稱為「漫射」（diffuse）幅射能，地表上各點的總太陽幅射能即為直接和漫射幅射能二者的總和。
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應(yīng)該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應(yīng)維持40-50年且很少進(jìn)行維修。
(二)太陽能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽能應(yīng)用即用于將水加熱，現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應(yīng)無日照時使用，另外尚可能有強(qiáng)制循環(huán)用的水，以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負(fù)載的管路等。依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種： （a）自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現(xiàn)像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關(guān)系，水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水，維護(hù)甚為簡單，故已被廣泛采用。 （b）強(qiáng)制循環(huán)式 熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當(dāng)收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設(shè)有止回閥（check valve）以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預(yù)測性能，亦可推算于若干時間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計條件下，其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處；，但因其必須利用水，故有水電力、維護(hù)（如漏水等）以及控制裝置時動時停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形，才選擇強(qiáng)制循環(huán)式，一般大多用自然循環(huán)式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統(tǒng)（space－h(huán)eateng）利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區(qū)已使用多年。因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低，室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備，若欲節(jié)省大量化石能源的消耗，設(shè)法應(yīng)用太陽幅射熱。大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng)，亦有使用熱空氣系統(tǒng)。太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng)，及室內(nèi)暖房風(fēng)扇系統(tǒng)所組成，其過程乃太陽輻射熱傳導(dǎo)，經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存，在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計。當(dāng)然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計，或者將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電，在加熱房間，或透過冷暖房的熱（heat pump）裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統(tǒng)），然后利用風(fēng)扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱，在把此熱空氣傳送至室內(nèi)；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，當(dāng)熱流體流至室內(nèi)，在利用風(fēng)扇吹送被加熱空氣至室內(nèi)，而達(dá)到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發(fā)
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發(fā)以及研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發(fā)項目有鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）、埋柵太陽電池（BCSC）及多晶硅太陽電池。●鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）光電中心研究鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）的基本目的是探索影響電池效率的各種機(jī)制，為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據(jù)，推動太陽電池理論的發(fā)展。實驗中采用的材料為區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，電阻率ρ＝0．2～1．2Ωcm，厚度t＝280－350μm，雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構(gòu)化、前后表面鈍化、制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背場、前后金屬接觸等。目前電池達(dá)到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能（測試條件AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓，JSC 短路電流密度，F(xiàn)F 填充因子，η 轉(zhuǎn)換效率，A 太陽電池面積（下同）
●埋柵太陽電池（BCSC）埋柵電池的制作工藝省去了復(fù)雜的多次光刻和蒸發(fā)電極步驟，減少了高溫氧化次數(shù)，使整個電池制作工藝大大簡化；埋柵不僅減小了電極陰影面積，還可減小歐姆接觸電阻，是一種可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的高效電池技術(shù)。實驗中使用的材料分別為：①區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300－400μm；②直拉（CZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm；③太陽級（復(fù)拉）、p-型p〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm。電池的工藝包括表面織構(gòu)化、鈍化，制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達(dá)到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機(jī)械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A：美國國家可再生能源實驗室，
B：北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎(chǔ)上，光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究，以適應(yīng)我國未來多晶硅太陽電池發(fā)展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶硅片，厚340μm，電池制作工藝過程包括吸雜、制備p-n結(jié)、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能（測試條件：AM1．5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩(wěn)定、工藝成熟和高效的優(yōu)點，又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力，因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心采用快速熱化學(xué)氣相沉積（RTCVD）、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）和a-Si／μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進(jìn)行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應(yīng)室內(nèi)沉積而成。研究工作初期，以重?fù)诫s非活性硅為襯底，電池性能列于表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu) PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)為：（Al／Ag）／ITO／p-a-Si：H／n-a-Si：H／n-poly-Si／n＋＋非活性Si襯底（0.005Ωcm）／Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜（～10μm）采用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列于表4。a-Si／μc-Si迭層電池（與中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所合作）結(jié)構(gòu)為：玻璃／SnO2膜／p-i-n a-Si：H電池?zé)鮬-i-n μc-Si：H電池?zé)魽l。電池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室，購置了必要設(shè)備。這些設(shè)備包括I-V測試系統(tǒng)，光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，C-V測試系統(tǒng)，原子力顯微鏡，膜厚測試系統(tǒng)，保證了研究開發(fā)工作的需要。
太 陽 能 熱 利 用 技 術(shù)
1. 新型高效太陽能集熱器 開發(fā)和利用豐富、廣闊的太陽能，對環(huán)境不產(chǎn)生和很少產(chǎn)生污染，既是近期急需的補充能源，又是未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。國際上，太陽能的使用技術(shù)已進(jìn)入新的發(fā)展階段。在太陽能熱利用系統(tǒng)中，重要的一個技術(shù)關(guān)鍵是如何高效率地收集太陽光并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋鴥?nèi)平板型太陽能集熱器和全玻璃真空管太陽能熱水器已形成產(chǎn)業(yè)，近20年來產(chǎn)量逐年增長，年產(chǎn)量達(dá)80多萬平方米。近幾年，我國又研制成具有國際先進(jìn)水平的熱管式真空管熱水器，具有良好的應(yīng)用前景。然而，我國太陽能熱利用多限于低溫范圍，“九五”期間應(yīng)擴(kuò)大到中溫和高溫范圍。這就要研究開發(fā)新型高效太陽能集熱器。
2. 目標(biāo) 研究、開發(fā)、應(yīng)用新型高效太陽能集熱器，為逐步擴(kuò)大熱利用的溫度范圍打下技術(shù)基礎(chǔ)。研究開發(fā)四種新型高效集熱器，并應(yīng)用于太陽能空調(diào)及太陽能工業(yè)熱水及發(fā)電系統(tǒng)等。
3.內(nèi)容 ①直通式真空管集熱器 ②同心套管式真空管集熱器 ③儲熱式真空管集熱器 ④聚光式真空管集熱器
1.太陽能熱利用系統(tǒng)研究及示范工程 熱利用在太陽能利用技術(shù)中占有重要位置，是綜合項目。但是，以往所取得的成績是太陽能低溫?zé)崴到y(tǒng)，而太陽能中、高溫供熱系統(tǒng)的研究是與工廠供熱系統(tǒng)結(jié)合的大型太陽能利用工程，其中太陽能熱發(fā)電是人類大規(guī)模利用太陽能的重要途徑，是太陽能熱利用的一個重要發(fā)展方向。事實上，只有與工業(yè)企業(yè)結(jié)合，太陽能的利用才能有更高的經(jīng)濟(jì)效益，更充分發(fā)揮出太陽能利用的優(yōu)勢，體現(xiàn)未來能源的意義。2.目標(biāo) 建立兩個太陽能工業(yè)用熱的示范工程, 功率為200千瓦，工作溫度為150一200度。 建立太陽能熱發(fā)電中試電站。 通過以上兩項研究和示范，拓寬我國太陽能熱利用的領(lǐng)域。3．內(nèi)容 ①太陽能工業(yè)用熱系統(tǒng)的研究及示范工程 功率： 200千瓦 工作溫度： 150一200℃ ②太陽能空調(diào)系統(tǒng)研究及示范工程 制冷能力： 200千瓦 ③太陽能熱發(fā)電示范裝置
太 陽 能 光 伏 技 術(shù)
（一）高效率低成本太陽電池研究與發(fā)展
1．背景 太陽能等新能源為世界2000年經(jīng)濟(jì)展望中最具決定性影響的五大技術(shù)領(lǐng)域之一，而太陽能光伏發(fā)電又是其中最受矚目的項目之一。1994年，世界太陽能電池銷售量已達(dá)64兆瓦，呈現(xiàn)飛速發(fā)展勢態(tài)。我國太陽能電池銷售已超過1．2兆瓦。累計用量約5兆瓦，其應(yīng)用范圍亦在不斷擴(kuò)大。近年來，市場銷售量以20％的速度在遞增，預(yù)計到2000年，我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現(xiàn)供不應(yīng)求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求，除已有企業(yè)要發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)潛力之外，還要積極研制開發(fā)多種高效、低成本的光伏電池，擴(kuò)大我國太陽電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。2．目標(biāo) 提高效率，降低成本，擴(kuò)大規(guī)模，推動我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術(shù)，攻關(guān)與引進(jìn)相結(jié)合，建立一條年生產(chǎn)能力為兆瓦級的生產(chǎn)線。提高單晶硅太陽電池組件的效率，降低生產(chǎn)成本，發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)能力，滿足市場需求。 3．內(nèi)容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的建立主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率13％ 組件壽命20～25年②單晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的技術(shù)改造主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率14～15％ 組件壽命20～25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發(fā)。
(二).太陽電池應(yīng)用枝木研究及示范
1．背景 我國太陽電池應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面，光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠(yuǎn)無電地區(qū)供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應(yīng)用技術(shù)水平和規(guī)模上看，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比僅有很大的差距，主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用示范不夠和公眾對太陽電池應(yīng)用的巨大潛力缺乏了解以及系統(tǒng)應(yīng)用僅限于獨立運行，還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此，有必要加強(qiáng)太陽電池應(yīng)用技術(shù)研究和示范，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
2．目標(biāo) 通過本項目執(zhí)行，實現(xiàn)如下目標(biāo)：小型光電源產(chǎn)業(yè)化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化研究井網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)，為大規(guī)模應(yīng)用做好前期準(zhǔn)備
3．內(nèi)容 ①小功率光伏電源產(chǎn)業(yè)化 功率范圍：千瓦級、百瓦級 產(chǎn)業(yè)規(guī)模：總?cè)萘看笥?兆瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上②獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化。功率范圍： 10千瓦～100千瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上。③并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)研究和示范。兆瓦級并網(wǎng)光伏電站的前期研究 10千瓦并網(wǎng)光伏示范電站 100千瓦并網(wǎng)光伏電站用逆變器研制” 光伏電站運行及與電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究。④高揚程光電水泵的研制 主要技術(shù)指標(biāo)：揚程50～100米 太陽電池功率5千瓦～10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用
太陽能
好處：
1.普遍性。
太陽光照射的面積散布在地球大部分角落，僅差入射角不同而造成的光能有異，但至少不會被少數(shù)國家或地區(qū)壟斷，造成無謂的能源危機(jī)。
2.永久性。
太陽的能量極其龐大，科學(xué)家計算出至少有六百萬年的期限，對於人類而言，這樣的時間可謂是無限。
3.無污染性。
現(xiàn)今使用最多的礦物能源，其滋生的問題不外是廢物的處理，物體不滅，能源耗竭越多，產(chǎn)生污染也相對增加，太陽能則無危險性及污染性。在人類與自然和平共處的原則下，使用太陽能最不傷和氣，且若設(shè)備使用得當(dāng)，裝置成后所需費用極少，而每年至少可生十的十七次方千瓦的電力。
煤炭、石油等礦物燃料產(chǎn)生的有害氣體和廢渣，而使用太陽能時不會帶來污染，不會排放出任何對環(huán)境不良影響的物質(zhì)，是一種清潔的能源。當(dāng)然，大量使用太陽能之后，由於太陽能的充分利用，結(jié)果會使環(huán)境的溫度稍微升高，但這種溫升，不致對環(huán)境造成不良影響。
4.太陽能是人類可以利用的最豐富的能源。
據(jù)估計，在過去漫長的十一億年當(dāng)中，太陽只消耗了它本身能量的2％，今后數(shù)十億年太陽也不會發(fā)生明顯的變化，所以太陽可以作為人類永久性的能源，取之不盡、用之不竭。它給地面照射15分鐘的能量，就足夠全世界使用一年。
5.太陽能安全可性。
核能發(fā)電會有核泄漏的危險，一旦核泄漏了便會造成極大的生態(tài)危機(jī)，而太陽能絕對沒有這種情況，是十分可靠的。
不利：
1.穩(wěn)定性差。
太陽能受氣候、晝夜的影響很大，到達(dá)極不恒定。因此必須有貯存裝置，這不僅增加了技術(shù)上的困難，也使造價增加。目前雖然已經(jīng)制成多種貯存系統(tǒng)，但總是不夠理想，具體應(yīng)用也有一定困難。
2.裝置成本過高。
雖然到達(dá)整個地面太陽能非常巨大，但這種能量非常分散，作為能源，它的密度太低了。因此，太陽能的利用裝置必須具有相當(dāng)大的面積，才能收集到足夠的功率。但是，面積大，造價就會高。只有當(dāng)采集能量裝置表面的單位造價相當(dāng)便宜時，才能經(jīng)濟(jì)合算的使用這太陽能利用器。
3.有人針對太陽能的污染問題提出「目視污染」，意即龐大的太陽能收集器造成視覺上的污染，有此一說。
世界上一切能源都直接或間接來源與太陽!
比如世界上用的餓最多的能源,石油,他幾千億以前的植物埋進(jìn)土里,經(jīng)過高溫演化而成的,這個高溫就是見解利用了太陽的能.
在比如風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力,這是由于太陽的熱量不可能平均分布到每個地方(比如陰天太陽的熱能就少的多),然后由于溫度差形成了風(fēng)
在比如下雨后(下雨是由水吸熱后蒸發(fā)到天上邊成云在落下,間接使用了太陽能),一部分水被運到了高處(這是勢能)
,這就是現(xiàn)在發(fā)電站最常用的方法.
又于能量守衡定理:能量即不會憑空消失,也不會憑空出現(xiàn).
所以間接使用太陽能中間的能量損失是非常之大的,可以說被人類利用的只有很小一部分,而大部分則由于摩擦變成了熱能消失在了空氣中.后來人類為了直接利用太陽的能量發(fā)明了太陽能,這可以減少很多損失的能,但估計能被使用的能也只有70%到80%左右.
太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點、氣候等）的影響，不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應(yīng)該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應(yīng)維持40-50年且很少進(jìn)行維修。
(二)太陽能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽能應(yīng)用即用于將水加熱，現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應(yīng)無日照時使用，另外尚可能有強(qiáng)制循環(huán)用的水，以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負(fù)載的管路等。依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種： （a）自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現(xiàn)像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關(guān)系，水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水，維護(hù)甚為簡單，故已被廣泛采用。 （b）強(qiáng)制循環(huán)式 熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當(dāng)收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設(shè)有止回閥（check valve）以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預(yù)測性能，亦可推算于若干時間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計條件下，其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處；，但因其必須利用水，故有水電力、維護(hù)（如漏水等）以及控制裝置時動時停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形，才選擇強(qiáng)制循環(huán)式，一般大多用自然循環(huán)式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統(tǒng)（space－h(huán)eateng）利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區(qū)已使用多年。因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低，室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備，若欲節(jié)省大量化石能源的消耗，設(shè)法應(yīng)用太陽幅射熱。大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng)，亦有使用熱空氣系統(tǒng)。太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng)，及室內(nèi)暖房風(fēng)扇系統(tǒng)所組成，其過程乃太陽輻射熱傳導(dǎo)，經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存，在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計。當(dāng)然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計，或者將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電，在加熱房間，或透過冷暖房的熱（heat pump）裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統(tǒng)），然后利用風(fēng)扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱，在把此熱空氣傳送至室內(nèi)；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，當(dāng)熱流體流至室內(nèi)，在利用風(fēng)扇吹送被加熱空氣至室內(nèi)，而達(dá)到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發(fā)
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發(fā)以及研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發(fā)項目有鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）、埋柵太陽電池（BCSC）及多晶硅太陽電池。●鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）光電中心研究鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）的基本目的是探索影響電池效率的各種機(jī)制，為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據(jù)，推動太陽電池理論的發(fā)展。實驗中采用的材料為區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，電阻率ρ＝0．2～1．2Ωcm，厚度t＝280－350μm，雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構(gòu)化、前后表面鈍化、制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背場、前后金屬接觸等。目前電池達(dá)到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能（測試條件AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓，JSC 短路電流密度，F(xiàn)F 填充因子，η 轉(zhuǎn)換效率，A 太陽電池面積（下同）
●埋柵太陽電池（BCSC）埋柵電池的制作工藝省去了復(fù)雜的多次光刻和蒸發(fā)電極步驟，減少了高溫氧化次數(shù)，使整個電池制作工藝大大簡化；埋柵不僅減小了電極陰影面積，還可減小歐姆接觸電阻，是一種可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的高效電池技術(shù)。實驗中使用的材料分別為：①區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300－400μm；②直拉（CZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm；③太陽級（復(fù)拉）、p-型p〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm。電池的工藝包括表面織構(gòu)化、鈍化，制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達(dá)到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機(jī)械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A：美國國家可再生能源實驗室，
B：北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎(chǔ)上，光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究，以適應(yīng)我國未來多晶硅太陽電池發(fā)展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶硅片，厚340μm，電池制作工藝過程包括吸雜、制備p-n結(jié)、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能（測試條件：AM1．5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩(wěn)定、工藝成熟和高效的優(yōu)點，又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力，因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心采用快速熱化學(xué)氣相沉積（RTCVD）、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）和a-Si／μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進(jìn)行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應(yīng)室內(nèi)沉積而成。研究工作初期，以重?fù)诫s非活性硅為襯底，電池性能列于表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu) PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)為：（Al／Ag）／ITO／p-a-Si：H／n-a-Si：H／n-poly-Si／n＋＋非活性Si襯底（0.005Ωcm）／Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜（～10μm）采用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列于表4。a-Si／μc-Si迭層電池（與中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所合作）結(jié)構(gòu)為：玻璃／SnO2膜／p-i-n a-Si：H電池?zé)鮬-i-n μc-Si：H電池?zé)魽l。電池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室，購置了必要設(shè)備。這些設(shè)備包括I-V測試系統(tǒng)，光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，C-V測試系統(tǒng)，原子力顯微鏡，膜厚測試系統(tǒng)，保證了研究開發(fā)工作的需要。
太 陽 能 光 伏 技 術(shù)
（一）高效率低成本太陽電池研究與發(fā)展
1．背景 太陽能等新能源為世界2000年經(jīng)濟(jì)展望中最具決定性影響的五大技術(shù)領(lǐng)域之一，而太陽能光伏發(fā)電又是其中最受矚目的項目之一。1994年，世界太陽能電池銷售量已達(dá)64兆瓦，呈現(xiàn)飛速發(fā)展勢態(tài)。我國太陽能電池銷售已超過1．2兆瓦。累計用量約5兆瓦，其應(yīng)用范圍亦在不斷擴(kuò)大。近年來，市場銷售量以20％的速度在遞增，預(yù)計到2000年，我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現(xiàn)供不應(yīng)求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求，除已有企業(yè)要發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)潛力之外，還要積極研制開發(fā)多種高效、低成本的光伏電池，擴(kuò)大我國太陽電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。2．目標(biāo) 提高效率，降低成本，擴(kuò)大規(guī)模，推動我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術(shù)，攻關(guān)與引進(jìn)相結(jié)合，建立一條年生產(chǎn)能力為兆瓦級的生產(chǎn)線。提高單晶硅太陽電池組件的效率，降低生產(chǎn)成本，發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)能力，滿足市場需求。 3．內(nèi)容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的建立主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率13％ 組件壽命20～25年②單晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的技術(shù)改造主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率14～15％ 組件壽命20～25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發(fā)。
(二).太陽電池應(yīng)用枝木研究及示范
1．背景 我國太陽電池應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面，光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠(yuǎn)無電地區(qū)供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應(yīng)用技術(shù)水平和規(guī)模上看，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比僅有很大的差距，主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用示范不夠和公眾對太陽電池應(yīng)用的巨大潛力缺乏了解以及系統(tǒng)應(yīng)用僅限于獨立運行，還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此，有必要加強(qiáng)太陽電池應(yīng)用技術(shù)研究和示范，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
2．目標(biāo) 通過本項目執(zhí)行，實現(xiàn)如下目標(biāo)：小型光電源產(chǎn)業(yè)化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化研究井網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)，為大規(guī)模應(yīng)用做好前期準(zhǔn)備
3．內(nèi)容 ①小功率光伏電源產(chǎn)業(yè)化 功率范圍：千瓦級、百瓦級 產(chǎn)業(yè)規(guī)模：總?cè)萘看笥?兆瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上②獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化。功率范圍： 10千瓦～100千瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上。③并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)研究和示范。兆瓦級并網(wǎng)光伏電站的前期研究 10千瓦并網(wǎng)光伏示范電站 100千瓦并網(wǎng)光伏電站用逆變器研制” 光伏電站運行及與電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究。④高揚程光電水泵的研制 主要技術(shù)指標(biāo)：揚程50～100米 太陽電池功率5千瓦～10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用.
現(xiàn)在真的是太多了。像太陽能熱水器，太陽能電池等；現(xiàn)在也有大規(guī)模的太陽能光伏電站，可以并網(wǎng)發(fā)電。
愈龍15636197246： 太陽能對我們的生活起到了哪些作用? -
石樓縣齒輪： ______ 太陽能 好處: 1.普遍性. 太陽光照射的面積散布在地球大部分角落,僅差入射角不同而造成的光能有異,但至少不會被少數(shù)國家或地區(qū)壟斷,造成無謂的能源危機(jī). 2.永久性. 太陽的能量極其龐大,科學(xué)家計算出至少有六百萬年的期限,對於...
愈龍15636197246： 太陽在我們?nèi)粘Ｉ钪杏心男┯猛?-
石樓縣齒輪： ______ 你好 首先,太陽的存在讓植物能進(jìn)行光合作用,給人類的生活提供足夠的氧氣 其次,太陽光讓我們在白天脫離了黑暗 再次,太陽能作為一種新能源,起到了非常重要的作用 希望能幫到你
愈龍15636197246： 太陽對人類的生活有什么影響 -
石樓縣齒輪： ______ 好處 1、太陽直接為地球提供了光、熱資源,人類生活離不開太陽. 2、太陽輻射能維持著地表溫度,是促進(jìn)地球上的水、大氣運動和人類活動的主要動力. 3、作為工業(yè)主要能源的煤、石油等礦物燃料,是地質(zhì)歷史時期生物固定以后積累下來...
愈龍15636197246： 太陽能可以給我們帶來什么好處 -
石樓縣齒輪： ______ 太陽系內(nèi)太陽是最最主要的能量來源,所以人類直接利用太陽能是最直接有效的利用能源的方式,比通過燃燒礦石更環(huán)保,比風(fēng)能潮汐能更易得,比核能更安全,應(yīng)該是能源利用的最終極途徑.
愈龍15636197246： 太陽能在生活中的利用有哪些? -
石樓縣齒輪： ______ 太陽以電磁輻射形式向宇宙空間發(fā)射的能量 1 陽光曬干物件、光熱轉(zhuǎn)換 2 太陽能熱水器、光熱轉(zhuǎn)換 3 太陽能發(fā)電、光熱轉(zhuǎn)換 4、太陽能大棚蔬菜、光熱轉(zhuǎn)換 太陽能是氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量,太陽能是人類能源的寶庫,如化石能源、地球上的風(fēng)能、生物質(zhì)能都來源于太陽 5、直接利用太陽能:集熱器(有平板型集熱器、聚光式集熱器)(光能----內(nèi)能)太陽能電池:(光能----電能)一般應(yīng)用在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、打火機(jī)、手表等方面
愈龍15636197246： 太陽對人類\生活有什么好處?急需,要準(zhǔn)確 -
石樓縣齒輪： ______[答案] 太陽與人類的關(guān)系 一 ＂曬太陽有益健康＂ (1)每周接受幾次相對短暫但無拘束的陽光照射,可以避免一系列使人衰弱甚... 才能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3,這是人體維生素D的主要來源.維生素D的作用在于促使身體吸收鈣,預(yù)防佝僂病. (3)陽光可以給人熱...
愈龍15636197246： 請舉例說說太陽能在生活中的廣泛作用 -
石樓縣齒輪： ______ 太陽能發(fā)電、太陽能熱水器、大廈引光照明. 謝謝采納
愈龍15636197246： 太陽光在生活中有什么功能?
石樓縣齒輪： ______ 太陽光是地球上生物存在的基本條件!!太陽能取之不盡,用之不竭,而且無污染.有太陽光才可以進(jìn)行光合作用 . 曬太陽可以預(yù)防骨質(zhì)疏松. (1)陽光中的紫外線能促進(jìn)皮膚中的7-脫氫膽固醇生成前維生素D3,再依靠皮膚溫度轉(zhuǎn)為維生素D3,由淋巴等轉(zhuǎn)運吸收入血,再經(jīng)肝和腎中羥化酶的作用生成活性維生素D.活性維生素D可促進(jìn)腸道對鈣、磷吸收,促進(jìn)骨的形成,有防治骨質(zhì)疏松的作用. (2)陽光中的紅外線可透過皮膚到皮下組織,起到加溫的作用,使血管擴(kuò)張,促進(jìn)血液循環(huán)和全身的新陳代謝. 人們利用太陽能做了很多事情,比如紅外線的應(yīng)用,紫光燈,太陽能熱水器,發(fā)動機(jī)等等............有太陽才有光明的世界.
愈龍15636197246： 如今太陽能在我們的日常生活中,已經(jīng)廣范地應(yīng)用,請你例說明 -
石樓縣齒輪： ______ 從大到小給你說明吧: 一、太陽能光伏發(fā)電: 1、航空航天衛(wèi)星:太陽能電池帆板; 2、并網(wǎng)發(fā)電:太陽能電池陣列發(fā)電站; 3、獨立發(fā)電:太陽能電池離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng); 4、軍用設(shè)施:通訊設(shè)備、野外設(shè)施; 5、燈具照明:太陽能路燈、太陽能LED燈具、觀賞燈、太陽能手電筒; 6、充電器:汽車、太陽能手機(jī)充電器、 7、交通工具:太陽能飛機(jī)、太陽能汽車... 二、太陽能熱能: 太陽能熱水器;太陽能大棚種植;太陽能灶;...
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應(yīng)該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應(yīng)維持40-50年且很少進(jìn)行維修。
(二)太陽能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽能應(yīng)用即用于將水加熱，現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應(yīng)無日照時使用，另外尚可能有強(qiáng)制循環(huán)用的水，以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負(fù)載的管路等。依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種： （a）自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現(xiàn)像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關(guān)系，水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水，維護(hù)甚為簡單，故已被廣泛采用。 （b）強(qiáng)制循環(huán)式 熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當(dāng)收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設(shè)有止回閥（check valve）以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預(yù)測性能，亦可推算于若干時間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計條件下，其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處；，但因其必須利用水，故有水電力、維護(hù)（如漏水等）以及控制裝置時動時停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形，才選擇強(qiáng)制循環(huán)式，一般大多用自然循環(huán)式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統(tǒng)（space－h(huán)eateng）利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區(qū)已使用多年。因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低，室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備，若欲節(jié)省大量化石能源的消耗，設(shè)法應(yīng)用太陽幅射熱。大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng)，亦有使用熱空氣系統(tǒng)。太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng)，及室內(nèi)暖房風(fēng)扇系統(tǒng)所組成，其過程乃太陽輻射熱傳導(dǎo)，經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存，在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計。當(dāng)然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計，或者將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電，在加熱房間，或透過冷暖房的熱（heat pump）裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統(tǒng)），然后利用風(fēng)扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱，在把此熱空氣傳送至室內(nèi)；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，當(dāng)熱流體流至室內(nèi)，在利用風(fēng)扇吹送被加熱空氣至室內(nèi)，而達(dá)到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發(fā)
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發(fā)以及研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發(fā)項目有鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）、埋柵太陽電池（BCSC）及多晶硅太陽電池。●鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）光電中心研究鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）的基本目的是探索影響電池效率的各種機(jī)制，為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據(jù)，推動太陽電池理論的發(fā)展。實驗中采用的材料為區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，電阻率ρ＝0．2～1．2Ωcm，厚度t＝280－350μm，雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構(gòu)化、前后表面鈍化、制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背場、前后金屬接觸等。目前電池達(dá)到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能（測試條件AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓，JSC 短路電流密度，F(xiàn)F 填充因子，η 轉(zhuǎn)換效率，A 太陽電池面積（下同）
●埋柵太陽電池（BCSC）埋柵電池的制作工藝省去了復(fù)雜的多次光刻和蒸發(fā)電極步驟，減少了高溫氧化次數(shù)，使整個電池制作工藝大大簡化；埋柵不僅減小了電極陰影面積，還可減小歐姆接觸電阻，是一種可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的高效電池技術(shù)。實驗中使用的材料分別為：①區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300－400μm；②直拉（CZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm；③太陽級（復(fù)拉）、p-型p〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm。電池的工藝包括表面織構(gòu)化、鈍化，制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達(dá)到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機(jī)械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A：美國國家可再生能源實驗室，
B：北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎(chǔ)上，光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究，以適應(yīng)我國未來多晶硅太陽電池發(fā)展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶硅片，厚340μm，電池制作工藝過程包括吸雜、制備p-n結(jié)、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能（測試條件：AM1．5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩(wěn)定、工藝成熟和高效的優(yōu)點，又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力，因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心采用快速熱化學(xué)氣相沉積（RTCVD）、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）和a-Si／μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進(jìn)行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應(yīng)室內(nèi)沉積而成。研究工作初期，以重?fù)诫s非活性硅為襯底，電池性能列于表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu) PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)為：（Al／Ag）／ITO／p-a-Si：H／n-a-Si：H／n-poly-Si／n＋＋非活性Si襯底（0.005Ωcm）／Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜（～10μm）采用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列于表4。a-Si／μc-Si迭層電池（與中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所合作）結(jié)構(gòu)為：玻璃／SnO2膜／p-i-n a-Si：H電池?zé)鮬-i-n μc-Si：H電池?zé)魽l。電池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室，購置了必要設(shè)備。這些設(shè)備包括I-V測試系統(tǒng)，光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，C-V測試系統(tǒng)，原子力顯微鏡，膜厚測試系統(tǒng)，保證了研究開發(fā)工作的需要。
太 陽 能 熱 利 用 技 術(shù)
1. 新型高效太陽能集熱器 開發(fā)和利用豐富、廣闊的太陽能，對環(huán)境不產(chǎn)生和很少產(chǎn)生污染，既是近期急需的補充能源，又是未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。國際上，太陽能的使用技術(shù)已進(jìn)入新的發(fā)展階段。在太陽能熱利用系統(tǒng)中，重要的一個技術(shù)關(guān)鍵是如何高效率地收集太陽光并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋鴥?nèi)平板型太陽能集熱器和全玻璃真空管太陽能熱水器已形成產(chǎn)業(yè)，近20年來產(chǎn)量逐年增長，年產(chǎn)量達(dá)80多萬平方米。近幾年，我國又研制成具有國際先進(jìn)水平的熱管式真空管熱水器，具有良好的應(yīng)用前景。然而，我國太陽能熱利用多限于低溫范圍，“九五”期間應(yīng)擴(kuò)大到中溫和高溫范圍。這就要研究開發(fā)新型高效太陽能集熱器。
2. 目標(biāo) 研究、開發(fā)、應(yīng)用新型高效太陽能集熱器，為逐步擴(kuò)大熱利用的溫度范圍打下技術(shù)基礎(chǔ)。研究開發(fā)四種新型高效集熱器，并應(yīng)用于太陽能空調(diào)及太陽能工業(yè)熱水及發(fā)電系統(tǒng)等。
3.內(nèi)容 ①直通式真空管集熱器 ②同心套管式真空管集熱器 ③儲熱式真空管集熱器 ④聚光式真空管集熱器
1.太陽能熱利用系統(tǒng)研究及示范工程 熱利用在太陽能利用技術(shù)中占有重要位置，是綜合項目。但是，以往所取得的成績是太陽能低溫?zé)崴到y(tǒng)，而太陽能中、高溫供熱系統(tǒng)的研究是與工廠供熱系統(tǒng)結(jié)合的大型太陽能利用工程，其中太陽能熱發(fā)電是人類大規(guī)模利用太陽能的重要途徑，是太陽能熱利用的一個重要發(fā)展方向。事實上，只有與工業(yè)企業(yè)結(jié)合，太陽能的利用才能有更高的經(jīng)濟(jì)效益，更充分發(fā)揮出太陽能利用的優(yōu)勢，體現(xiàn)未來能源的意義。2.目標(biāo) 建立兩個太陽能工業(yè)用熱的示范工程, 功率為200千瓦，工作溫度為150一200度。 建立太陽能熱發(fā)電中試電站。 通過以上兩項研究和示范，拓寬我國太陽能熱利用的領(lǐng)域。3．內(nèi)容 ①太陽能工業(yè)用熱系統(tǒng)的研究及示范工程 功率： 200千瓦 工作溫度： 150一200℃ ②太陽能空調(diào)系統(tǒng)研究及示范工程 制冷能力： 200千瓦 ③太陽能熱發(fā)電示范裝置
太 陽 能 光 伏 技 術(shù)
（一）高效率低成本太陽電池研究與發(fā)展
1．背景 太陽能等新能源為世界2000年經(jīng)濟(jì)展望中最具決定性影響的五大技術(shù)領(lǐng)域之一，而太陽能光伏發(fā)電又是其中最受矚目的項目之一。1994年，世界太陽能電池銷售量已達(dá)64兆瓦，呈現(xiàn)飛速發(fā)展勢態(tài)。我國太陽能電池銷售已超過1．2兆瓦。累計用量約5兆瓦，其應(yīng)用范圍亦在不斷擴(kuò)大。近年來，市場銷售量以20％的速度在遞增，預(yù)計到2000年，我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現(xiàn)供不應(yīng)求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求，除已有企業(yè)要發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)潛力之外，還要積極研制開發(fā)多種高效、低成本的光伏電池，擴(kuò)大我國太陽電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。2．目標(biāo) 提高效率，降低成本，擴(kuò)大規(guī)模，推動我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術(shù)，攻關(guān)與引進(jìn)相結(jié)合，建立一條年生產(chǎn)能力為兆瓦級的生產(chǎn)線。提高單晶硅太陽電池組件的效率，降低生產(chǎn)成本，發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)能力，滿足市場需求。 3．內(nèi)容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的建立主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率13％ 組件壽命20～25年②單晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的技術(shù)改造主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率14～15％ 組件壽命20～25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發(fā)。
(二).太陽電池應(yīng)用枝木研究及示范
1．背景 我國太陽電池應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面，光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠(yuǎn)無電地區(qū)供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應(yīng)用技術(shù)水平和規(guī)模上看，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比僅有很大的差距，主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用示范不夠和公眾對太陽電池應(yīng)用的巨大潛力缺乏了解以及系統(tǒng)應(yīng)用僅限于獨立運行，還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此，有必要加強(qiáng)太陽電池應(yīng)用技術(shù)研究和示范，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
2．目標(biāo) 通過本項目執(zhí)行，實現(xiàn)如下目標(biāo)：小型光電源產(chǎn)業(yè)化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化研究井網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)，為大規(guī)模應(yīng)用做好前期準(zhǔn)備
3．內(nèi)容 ①小功率光伏電源產(chǎn)業(yè)化 功率范圍：千瓦級、百瓦級 產(chǎn)業(yè)規(guī)模：總?cè)萘看笥?兆瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上②獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化。功率范圍： 10千瓦～100千瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上。③并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)研究和示范。兆瓦級并網(wǎng)光伏電站的前期研究 10千瓦并網(wǎng)光伏示范電站 100千瓦并網(wǎng)光伏電站用逆變器研制” 光伏電站運行及與電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究。④高揚程光電水泵的研制 主要技術(shù)指標(biāo)：揚程50～100米 太陽電池功率5千瓦～10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用
太陽能
好處：
1.普遍性。
太陽光照射的面積散布在地球大部分角落，僅差入射角不同而造成的光能有異，但至少不會被少數(shù)國家或地區(qū)壟斷，造成無謂的能源危機(jī)。
2.永久性。
太陽的能量極其龐大，科學(xué)家計算出至少有六百萬年的期限，對於人類而言，這樣的時間可謂是無限。
3.無污染性。
現(xiàn)今使用最多的礦物能源，其滋生的問題不外是廢物的處理，物體不滅，能源耗竭越多，產(chǎn)生污染也相對增加，太陽能則無危險性及污染性。在人類與自然和平共處的原則下，使用太陽能最不傷和氣，且若設(shè)備使用得當(dāng)，裝置成后所需費用極少，而每年至少可生十的十七次方千瓦的電力。
煤炭、石油等礦物燃料產(chǎn)生的有害氣體和廢渣，而使用太陽能時不會帶來污染，不會排放出任何對環(huán)境不良影響的物質(zhì)，是一種清潔的能源。當(dāng)然，大量使用太陽能之后，由於太陽能的充分利用，結(jié)果會使環(huán)境的溫度稍微升高，但這種溫升，不致對環(huán)境造成不良影響。
4.太陽能是人類可以利用的最豐富的能源。
據(jù)估計，在過去漫長的十一億年當(dāng)中，太陽只消耗了它本身能量的2％，今后數(shù)十億年太陽也不會發(fā)生明顯的變化，所以太陽可以作為人類永久性的能源，取之不盡、用之不竭。它給地面照射15分鐘的能量，就足夠全世界使用一年。
5.太陽能安全可性。
核能發(fā)電會有核泄漏的危險，一旦核泄漏了便會造成極大的生態(tài)危機(jī)，而太陽能絕對沒有這種情況，是十分可靠的。
不利：
1.穩(wěn)定性差。
太陽能受氣候、晝夜的影響很大，到達(dá)極不恒定。因此必須有貯存裝置，這不僅增加了技術(shù)上的困難，也使造價增加。目前雖然已經(jīng)制成多種貯存系統(tǒng)，但總是不夠理想，具體應(yīng)用也有一定困難。
2.裝置成本過高。
雖然到達(dá)整個地面太陽能非常巨大，但這種能量非常分散，作為能源，它的密度太低了。因此，太陽能的利用裝置必須具有相當(dāng)大的面積，才能收集到足夠的功率。但是，面積大，造價就會高。只有當(dāng)采集能量裝置表面的單位造價相當(dāng)便宜時，才能經(jīng)濟(jì)合算的使用這太陽能利用器。
3.有人針對太陽能的污染問題提出「目視污染」，意即龐大的太陽能收集器造成視覺上的污染，有此一說。
世界上一切能源都直接或間接來源與太陽!
比如世界上用的餓最多的能源,石油,他幾千億以前的植物埋進(jìn)土里,經(jīng)過高溫演化而成的,這個高溫就是見解利用了太陽的能.
在比如風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力,這是由于太陽的熱量不可能平均分布到每個地方(比如陰天太陽的熱能就少的多),然后由于溫度差形成了風(fēng)
在比如下雨后(下雨是由水吸熱后蒸發(fā)到天上邊成云在落下,間接使用了太陽能),一部分水被運到了高處(這是勢能)
,這就是現(xiàn)在發(fā)電站最常用的方法.
又于能量守衡定理:能量即不會憑空消失,也不會憑空出現(xiàn).
所以間接使用太陽能中間的能量損失是非常之大的,可以說被人類利用的只有很小一部分,而大部分則由于摩擦變成了熱能消失在了空氣中.后來人類為了直接利用太陽的能量發(fā)明了太陽能,這可以減少很多損失的能,但估計能被使用的能也只有70%到80%左右.
太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點、氣候等）的影響，不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應(yīng)該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應(yīng)維持40-50年且很少進(jìn)行維修。
(二)太陽能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽能應(yīng)用即用于將水加熱，現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應(yīng)無日照時使用，另外尚可能有強(qiáng)制循環(huán)用的水，以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負(fù)載的管路等。依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種： （a）自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現(xiàn)像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關(guān)系，水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水，維護(hù)甚為簡單，故已被廣泛采用。 （b）強(qiáng)制循環(huán)式 熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當(dāng)收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設(shè)有止回閥（check valve）以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預(yù)測性能，亦可推算于若干時間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計條件下，其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處；，但因其必須利用水，故有水電力、維護(hù)（如漏水等）以及控制裝置時動時停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形，才選擇強(qiáng)制循環(huán)式，一般大多用自然循環(huán)式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統(tǒng)（space－h(huán)eateng）利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區(qū)已使用多年。因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低，室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備，若欲節(jié)省大量化石能源的消耗，設(shè)法應(yīng)用太陽幅射熱。大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng)，亦有使用熱空氣系統(tǒng)。太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng)，及室內(nèi)暖房風(fēng)扇系統(tǒng)所組成，其過程乃太陽輻射熱傳導(dǎo)，經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存，在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計。當(dāng)然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計，或者將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電，在加熱房間，或透過冷暖房的熱（heat pump）裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統(tǒng)），然后利用風(fēng)扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱，在把此熱空氣傳送至室內(nèi)；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，當(dāng)熱流體流至室內(nèi)，在利用風(fēng)扇吹送被加熱空氣至室內(nèi)，而達(dá)到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發(fā)
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發(fā)以及研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發(fā)項目有鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）、埋柵太陽電池（BCSC）及多晶硅太陽電池。●鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）光電中心研究鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）的基本目的是探索影響電池效率的各種機(jī)制，為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據(jù)，推動太陽電池理論的發(fā)展。實驗中采用的材料為區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，電阻率ρ＝0．2～1．2Ωcm，厚度t＝280－350μm，雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構(gòu)化、前后表面鈍化、制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背場、前后金屬接觸等。目前電池達(dá)到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能（測試條件AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓，JSC 短路電流密度，F(xiàn)F 填充因子，η 轉(zhuǎn)換效率，A 太陽電池面積（下同）
●埋柵太陽電池（BCSC）埋柵電池的制作工藝省去了復(fù)雜的多次光刻和蒸發(fā)電極步驟，減少了高溫氧化次數(shù)，使整個電池制作工藝大大簡化；埋柵不僅減小了電極陰影面積，還可減小歐姆接觸電阻，是一種可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的高效電池技術(shù)。實驗中使用的材料分別為：①區(qū)熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300－400μm；②直拉（CZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm；③太陽級（復(fù)拉）、p-型p〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm。電池的工藝包括表面織構(gòu)化、鈍化，制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達(dá)到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機(jī)械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A：美國國家可再生能源實驗室，
B：北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎(chǔ)上，光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究，以適應(yīng)我國未來多晶硅太陽電池發(fā)展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶硅片，厚340μm，電池制作工藝過程包括吸雜、制備p-n結(jié)、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能（測試條件：AM1．5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩(wěn)定、工藝成熟和高效的優(yōu)點，又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力，因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心采用快速熱化學(xué)氣相沉積（RTCVD）、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）和a-Si／μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進(jìn)行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應(yīng)室內(nèi)沉積而成。研究工作初期，以重?fù)诫s非活性硅為襯底，電池性能列于表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu) PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)為：（Al／Ag）／ITO／p-a-Si：H／n-a-Si：H／n-poly-Si／n＋＋非活性Si襯底（0.005Ωcm）／Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜（～10μm）采用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列于表4。a-Si／μc-Si迭層電池（與中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所合作）結(jié)構(gòu)為：玻璃／SnO2膜／p-i-n a-Si：H電池?zé)鮬-i-n μc-Si：H電池?zé)魽l。電池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室，購置了必要設(shè)備。這些設(shè)備包括I-V測試系統(tǒng)，光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，C-V測試系統(tǒng)，原子力顯微鏡，膜厚測試系統(tǒng)，保證了研究開發(fā)工作的需要。
太 陽 能 光 伏 技 術(shù)
（一）高效率低成本太陽電池研究與發(fā)展
1．背景 太陽能等新能源為世界2000年經(jīng)濟(jì)展望中最具決定性影響的五大技術(shù)領(lǐng)域之一，而太陽能光伏發(fā)電又是其中最受矚目的項目之一。1994年，世界太陽能電池銷售量已達(dá)64兆瓦，呈現(xiàn)飛速發(fā)展勢態(tài)。我國太陽能電池銷售已超過1．2兆瓦。累計用量約5兆瓦，其應(yīng)用范圍亦在不斷擴(kuò)大。近年來，市場銷售量以20％的速度在遞增，預(yù)計到2000年，我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現(xiàn)供不應(yīng)求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求，除已有企業(yè)要發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)潛力之外，還要積極研制開發(fā)多種高效、低成本的光伏電池，擴(kuò)大我國太陽電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。2．目標(biāo) 提高效率，降低成本，擴(kuò)大規(guī)模，推動我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術(shù)，攻關(guān)與引進(jìn)相結(jié)合，建立一條年生產(chǎn)能力為兆瓦級的生產(chǎn)線。提高單晶硅太陽電池組件的效率，降低生產(chǎn)成本，發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)能力，滿足市場需求。 3．內(nèi)容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的建立主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率13％ 組件壽命20～25年②單晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的技術(shù)改造主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 組件效率14～15％ 組件壽命20～25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發(fā)。
(二).太陽電池應(yīng)用枝木研究及示范
1．背景 我國太陽電池應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面，光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠(yuǎn)無電地區(qū)供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應(yīng)用技術(shù)水平和規(guī)模上看，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比僅有很大的差距，主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用示范不夠和公眾對太陽電池應(yīng)用的巨大潛力缺乏了解以及系統(tǒng)應(yīng)用僅限于獨立運行，還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此，有必要加強(qiáng)太陽電池應(yīng)用技術(shù)研究和示范，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
2．目標(biāo) 通過本項目執(zhí)行，實現(xiàn)如下目標(biāo)：小型光電源產(chǎn)業(yè)化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化研究井網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)，為大規(guī)模應(yīng)用做好前期準(zhǔn)備
3．內(nèi)容 ①小功率光伏電源產(chǎn)業(yè)化 功率范圍：千瓦級、百瓦級 產(chǎn)業(yè)規(guī)模：總?cè)萘看笥?兆瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上②獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化。功率范圍： 10千瓦～100千瓦 系統(tǒng)造價：比“八五”平均價格降低30％以上。③并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)研究和示范。兆瓦級并網(wǎng)光伏電站的前期研究 10千瓦并網(wǎng)光伏示范電站 100千瓦并網(wǎng)光伏電站用逆變器研制” 光伏電站運行及與電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究。④高揚程光電水泵的研制 主要技術(shù)指標(biāo)：揚程50～100米 太陽電池功率5千瓦～10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用.
現(xiàn)在真的是太多了。像太陽能熱水器，太陽能電池等；現(xiàn)在也有大規(guī)模的太陽能光伏電站，可以并網(wǎng)發(fā)電。
日常生活中人們利用太陽能的實例有哪些
光—電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏打效應(yīng)將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的基本裝置是太陽能電池。3、光化利用 這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。4、光生物利用 通過植物的光合作用來實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。
太陽在人類的生活中有哪些作用呢?
1、最重要的能量來源。除了地球本身蘊藏的能量。如原子核能、地?zé)崮艿龋约暗厍蚝推渌祗w相互作用而產(chǎn)生的能量，如潮汐能。我們現(xiàn)在 廣泛使用的最重要的能源幾乎都來自于太陽。除直接輻射外，太陽也為風(fēng)能、水能、生物能和礦物能源等的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是...
生活中我們利用太陽可以做哪些事?
長期以來,人們就一直在努力研究利用太陽能。我們地球所接受到的太陽能,只占太陽表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右,這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的3-4萬倍,可謂取之不盡,用之不竭。其次,宇宙空間沒有晝夜和四季之分,也沒有烏云和陰影,輻射能量十分穩(wěn)定。因而發(fā)電系統(tǒng)相對說來比地面簡單,而且在無重量、高真...
太陽對生活有哪些影響
太陽對生活影響：1、為人類提供了光、熱資源；2、維持地表溫度；3、太陽輻射能為日常生活生產(chǎn)提供能量；4、曬太陽，可以產(chǎn)生維生素、鈣和磷，促進(jìn)骨骼生長。太陽在我們生活中起著重要的作用，給我們提供了能量，沒有太陽我們將不見光明，下面來給大家詳細(xì)介紹一下太陽對生活的影響。詳細(xì)內(nèi)容 01 太陽...
太陽在日常生活中,有哪些作用?
首先,太陽的存在讓植物能進(jìn)行光合作用,給人類的生活提供足夠的氧氣 其次,太陽光讓我們在白天脫離了黑暗 再次,太陽能作為一種新能源,起到了非常重要的作用
太陽為我們做了哪些事
熱能利用等領(lǐng)域，推動了社會的可持續(xù)發(fā)展。太陽能的利用還促進(jìn)了新能源技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，為未來的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了新的可能性。總的來說，太陽對我們?nèi)祟惖纳詈蜕鐣陌l(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。無論是提供光熱、維持生態(tài)平衡，還是推動社會發(fā)展進(jìn)步，太陽都是不可或缺的能源和動力來源。
人的正常生存需要陽氣支持,陽氣越充足,人體越強(qiáng)壯!陽氣太重要_百度知...
陽氣是我們的生命與 健康 的關(guān)鍵，起居、飲食、生活習(xí)慣、用藥治病等等都不能傷損陽氣。說實話，扶陽實在是 養(yǎng)生 與治病的第一法門 。扶陽與溫陽、扶陽、通陽雖然用詞不同，其本質(zhì)卻是相同的。 溫陽重在祛寒，扶陽意在補虛，通陽則以化濁為主，歸根到底，三法皆是扶陽。陽氣對人體意味著什么？...
新能源給我們的生活帶來了哪 些改變?
2. 清潔能源如太陽能和風(fēng)能的開發(fā)和利用，不僅減少了煤炭和石油的消耗，還有助于改善空氣質(zhì)量，緩解全球氣候變暖的壓力。3. 許多城市的公共交通系統(tǒng)逐漸采用電動汽車，以減少尾氣排放，為市民創(chuàng)造更健康的生活環(huán)境。4. 新能源技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，使得家庭和企業(yè)能夠負(fù)擔(dān)得起新能源設(shè)備，降低了能源消費...
陽光在現(xiàn)實生活中的作用是什么?
1. **光合作用的能源**：太陽光是地球上所有生物生存的關(guān)鍵因素之一。它為植物提供了進(jìn)行光合作用所需的能量，從而產(chǎn)生氧氣和有機(jī)物，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。2. **提供光照與溫暖**：太陽光的照射不僅為人類和其他動物提供了必要的溫暖，還影響著我們的體溫調(diào)節(jié)和生活活動。3. **太陽能發(fā)電**：太陽能...
太陽的作用有哪些?
4. 太陽的照射使得樹木得以茁壯成長、開花結(jié)果，是自然界生態(tài)循環(huán)的關(guān)鍵因素。5. 太陽的能量使得衣物能夠快速干燥，提高了人類生活的便利性。《太陽》這篇科普短文以淺顯易懂的語言向我們闡述了太陽的諸多重要作用以及它與人類生活的緊密聯(lián)系，使我們認(rèn)識到太陽的重要性，并激發(fā)了我們探索自然奧秘的興趣。
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石樓縣齒輪： ______ 太陽能 好處: 1.普遍性. 太陽光照射的面積散布在地球大部分角落,僅差入射角不同而造成的光能有異,但至少不會被少數(shù)國家或地區(qū)壟斷,造成無謂的能源危機(jī). 2.永久性. 太陽的能量極其龐大,科學(xué)家計算出至少有六百萬年的期限,對於...
石樓縣齒輪： ______ 你好 首先,太陽的存在讓植物能進(jìn)行光合作用,給人類的生活提供足夠的氧氣 其次,太陽光讓我們在白天脫離了黑暗 再次,太陽能作為一種新能源,起到了非常重要的作用 希望能幫到你
石樓縣齒輪： ______ 好處 1、太陽直接為地球提供了光、熱資源,人類生活離不開太陽. 2、太陽輻射能維持著地表溫度,是促進(jìn)地球上的水、大氣運動和人類活動的主要動力. 3、作為工業(yè)主要能源的煤、石油等礦物燃料,是地質(zhì)歷史時期生物固定以后積累下來...
石樓縣齒輪： ______ 太陽系內(nèi)太陽是最最主要的能量來源,所以人類直接利用太陽能是最直接有效的利用能源的方式,比通過燃燒礦石更環(huán)保,比風(fēng)能潮汐能更易得,比核能更安全,應(yīng)該是能源利用的最終極途徑.
石樓縣齒輪： ______ 太陽以電磁輻射形式向宇宙空間發(fā)射的能量 1 陽光曬干物件、光熱轉(zhuǎn)換 2 太陽能熱水器、光熱轉(zhuǎn)換 3 太陽能發(fā)電、光熱轉(zhuǎn)換 4、太陽能大棚蔬菜、光熱轉(zhuǎn)換 太陽能是氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量,太陽能是人類能源的寶庫,如化石能源、地球上的風(fēng)能、生物質(zhì)能都來源于太陽 5、直接利用太陽能:集熱器(有平板型集熱器、聚光式集熱器)(光能----內(nèi)能)太陽能電池:(光能----電能)一般應(yīng)用在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、打火機(jī)、手表等方面
石樓縣齒輪： ______[答案] 太陽與人類的關(guān)系 一 ＂曬太陽有益健康＂ (1)每周接受幾次相對短暫但無拘束的陽光照射,可以避免一系列使人衰弱甚... 才能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3,這是人體維生素D的主要來源.維生素D的作用在于促使身體吸收鈣,預(yù)防佝僂病. (3)陽光可以給人熱...
石樓縣齒輪： ______ 太陽能發(fā)電、太陽能熱水器、大廈引光照明. 謝謝采納
石樓縣齒輪： ______ 太陽光是地球上生物存在的基本條件!!太陽能取之不盡,用之不竭,而且無污染.有太陽光才可以進(jìn)行光合作用 . 曬太陽可以預(yù)防骨質(zhì)疏松. (1)陽光中的紫外線能促進(jìn)皮膚中的7-脫氫膽固醇生成前維生素D3,再依靠皮膚溫度轉(zhuǎn)為維生素D3,由淋巴等轉(zhuǎn)運吸收入血,再經(jīng)肝和腎中羥化酶的作用生成活性維生素D.活性維生素D可促進(jìn)腸道對鈣、磷吸收,促進(jìn)骨的形成,有防治骨質(zhì)疏松的作用. (2)陽光中的紅外線可透過皮膚到皮下組織,起到加溫的作用,使血管擴(kuò)張,促進(jìn)血液循環(huán)和全身的新陳代謝. 人們利用太陽能做了很多事情,比如紅外線的應(yīng)用,紫光燈,太陽能熱水器,發(fā)動機(jī)等等............有太陽才有光明的世界.
石樓縣齒輪： ______ 從大到小給你說明吧: 一、太陽能光伏發(fā)電: 1、航空航天衛(wèi)星:太陽能電池帆板; 2、并網(wǎng)發(fā)電:太陽能電池陣列發(fā)電站; 3、獨立發(fā)電:太陽能電池離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng); 4、軍用設(shè)施:通訊設(shè)備、野外設(shè)施; 5、燈具照明:太陽能路燈、太陽能LED燈具、觀賞燈、太陽能手電筒; 6、充電器:汽車、太陽能手機(jī)充電器、 7、交通工具:太陽能飛機(jī)、太陽能汽車... 二、太陽能熱能: 太陽能熱水器;太陽能大棚種植;太陽能灶;...
