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太阳能电池是什么,太阳能电池分类及知识

来源:宝鄂实业    2019-03-24 09:54    点击量:
 所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。它用填满海绵状铅的铅基板栅(又称格子体)作负极,填满二氧化铅的铅基板栅作正极,并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,生成硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,生成硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池能反复充电、放电,它的单体电压是2V,电池是由一个或多个单体构成的电池组,简称蓄电池,最常见的是6V,其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池(俗称电瓶)是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。对于传统的干荷铅蓄电池(如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等)在使用一段时间后要补充蒸馏水,使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度;对于免维护蓄电池,其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。根据交大光谷小编对于市场上常规电池生产商的调查了解到:
 
电池的分类有不同的方法,其分类方法大体上可分为三大类第一类:按电解液种类划分包括:碱性电池,电解质主要以氢氧化钾火溶液为主的电池:如:碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镉镍电池,镍氢电池等。酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如锌锰干电池(有的消费者也称之为酸性电池)、海水电池等;有机电解液电池,主要以有机溶液为介质的电池,如锂电池、锂离子电池等。 第二类:按工作性质和贮存方式划分包括:一次电池,又称原电池,即不能再充电的电池,如锌锰干电池,锂原电池等;二次电池,即可充电池,如镍氢电池、锂离电池、镉镍电池等;蓄电池习惯上指铅酸蓄电池,也是二次电池;燃料电池,即活性材料在电池工作时才连续不断地从外部加入电池,如氢氧燃料电池等;贮备电池,即电池贮存时不直接接触电解液,直到电池使用时,才加入电解液,如镁化银电池又称海水电池等。 第三类:按电池所用正、负极材料划分包括:锌系列电池,如锌锰电池、锌银电池等;镍系列电池,如镉镍电池、氢镍电池等:铅系列电池,如铅酸电池等;锂离子电池、锂锰电池;二氧化锰系列电池,如锌锰电池、碱锰电池等;空气(氧气)系列电池,如锌空电池等。
 
 
 
1、铅酸蓄电池产品主要有下列几种,其用途分布如下:
 
起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明;
 
固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;
 
牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;
 
铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;
 
储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。
 
2、UPS蓄电池
 
UPS 称为不间断电源,是因为停电的时候,它能快速转换到"逆变"状态,从而不会让在使用中的电脑因为突然停电未来得及存储而失去重要文件。 不是用来当备用电源用的,如果你只是想在停电的时候可以用电,光买逆变器就够了。 一般家用UPS里用的大多是,免维护型铅酸蓄电池。
 
3、磷酸铁锂蓄电池
 
磷酸铁锂电池是锂离子电池家族中最安全的高比能量电池。磷酸铁锂电池的放电电压非常平稳,一般为3.2 V,放电后期(主要指剩余的10%容量)电压变化较快,截止电压一般为2.5 V。环境温度特别是低温会对磷酸铁锂电池的放电容量产生影响:-20℃的放电容量是常温容量的45%,-10℃是常温的65%,-5℃是常温的80%,0℃是常温的90%,0℃~20℃的放电容量变化非常小。磷酸铁锂电池的低温性能优于铅酸蓄电池。太阳能电池,也称为光伏电池,是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件。由这种器件封装成太阳能电池组件,再按需要将一定数量的组件组合成一定功率的太阳电池方阵,经与储能装置、测量控制装置及直流—交流变换装置等相配套,即构成太阳电池发电系统,也称为光伏发电系统。
 
  太阳能光伏发电最核心的器件是太阳能电池。而太阳能电池的发展历史已经经过了160多年的漫长的发展历史。从总的发展来看,基础研究和技术进步都起到了积极推进的作用,至今为止,太阳能电池的基本结构和机理没有发生改变。
 
太阳能电池
 
  1.按结构分类
 
  Ø同质节太阳能电池   Ø异质节太阳能电池   Ø肖特基太阳能电池
 
  2.按材料分类
 
  Ø硅太阳能电池  Ø多元化合物薄膜太阳能电池  Ø有机化合物太阳能电池
 
  Ø敏化纳米晶太阳能电池  Ø聚合物多层修饰电极型太阳能电池
 
  3.按工作方式分类
 
  Ø平板太阳能电池 Ø聚光太阳能电池 Ø分光太阳能电池
 
  p第一代:单晶硅和多晶硅两种,大约占太阳能电池产品市场的89.9%。第一代太阳能电池基于硅晶片基础之上,主要采用单晶体硅、多晶体硅为材料。其中,单晶硅电池转换效率最高,可达到18-20%,但生产成本高。
 
  p第二代:薄膜太阳能电池,占太阳能电池产品市场的9.9%,第二代太阳能电池基于薄膜技术基础之上,主要采用非晶硅及氧化物等为材料。效率比第一代低,最高的的转化效率为13%,但生产成本最低。
 
  p第三代:铜铟硒(CIS)等化合物薄膜太阳能电池及薄膜Si系太阳能电池。主要处于实验室生产状态, 由于其的高效率,低成本而存在潜在庞大的经济效应。
铜铟硒薄膜电池(简称CIS)适合光电转换,不存在光致衰退效应的问题,转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,将成为今后发展太能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源,由于铟和硒都是比较稀有的元素,因此,这类电池的发展又必然受到限制。
 
 
 
  3.有机化合物太阳能电池
 
  有机太阳能电池以有光敏性质的有机物作为半导体材料,以光伏效应而产生电压形成电流。有机太阳能电池按照半导体的材料可以分为单质结结构、pn异质结结构和染料敏化纳米晶结构。
 
  根据有关调查数据,有机太阳能电池的成本平均只有硅太阳能电池的10%--20%;然而,目前市场上的有机太阳能电池的光电转换效率最高只有10%,这是制约其全面推广的主要问题。因此,如何提高光电转换率是今后应该解决的重点问题。
 
  4.敏化纳米晶太阳能电池
 
  染料敏化TiO2太阳电池实际上是一种光电化学电池。1991年,瑞士洛桑高等工业学院(EPFL)的 Michael Grätzel 教授领导的研究小组用廉价的宽带隙氧化物半导体TiO2制备成纳米晶薄膜,薄膜上吸附大量羧酸-联吡啶Ru(II)的配合物的敏化染料,并选用含氧化还原电对的低挥发性盐作为电解质,研制成一种称为染料敏化纳米晶太阳能电池 。
 
  纳米晶TiO2 太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在 10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的 1/5~1/10 , 寿命能达到 20年以上。但此类电池的研究和开发刚刚起步,估计不久的将来会逐步走上市场。
 

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