太阳能电池板房屋

太阳能电池板房屋 随着人类的发展，人类对能源的需求越来越严重，这也导致了地球上的资源日益枯竭，但是随着太阳能的发展，我们看到了希望，太阳能电热水器、太阳能路灯、太阳能充电器甚至太阳能汽车，随着人类对太阳能认识、利用的加深，我们最终会摆脱对其他资源的依赖。所以，我在想，如果一个家庭的所有的用电来源都是太阳能提供的话，那么这将是一个多大的进步啊。 现在的房屋都是用水泥和砖建起来的，如果，在向阳的一面墙上和房屋上面按上太阳能电池板的话，那这样是不是可以省去许多能源的消耗呢。 那先说说太阳能电池板的原理与制造吧： 太阳能电池板外形 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：1、硅太阳能电池；2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的大阳能电池；4、纳米晶太阳能电池等。 一、硅太阳能电池 1．硅太阳能电池工作原理与结构 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下： 　　图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。 当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图：     　　图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。       同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。            N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。       当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层)，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。       当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。(如下图所示） INCLUDEPICTURE "http://www.2gosen.com/pic/200705/16/20070516012939_6.jpg" \* MERGEFORMATINET       由于半导体不是电的良导体，电子在通过p－n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p－n结（如图 梳状电极），以增加入射光的面积。 　　另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜（如图），将反射损失减小到5％甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。 2．硅太阳能电池的生产 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计       通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。       上述方法实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。       化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上，衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研究发现，在非硅衬底上很难形成较大的晶粒，并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用 LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层，再将这层非晶硅层退火，得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜，因此，再结晶技术无疑是很重要的一个环节，目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外，另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。 上面所说的成本相对而言不算太高，容易实现 太阳能热发电是将光能转化为热能, 继而将热能转化为机械能, 再将机械能转化为电能的一个光学、机械及电力转换过程, 是将太阳能聚集起来产生高温热能以加热介质, 通过工作介质来驱动热动力装置带动发电机发电的过程, 从热力学上原理上讲, 太阳能热发电站与常规热力发电厂完全一样。 国外的研究现状 传统的硅基太阳能电池容量大，对太阳光的转换率可以达到20%，技术成熟，但是它存在的最大问题是：必须加工成坚硬的板块状电池板，这就限制了它的许多日常用途。柔性太阳能电池重量轻，而且可以折叠、卷曲，甚至粘贴在其它物体的表面，例如汽车玻璃，衣服等。科学家们不断努力提高它的光电转换效率，以使其能够早日应用。 2002年美国加利福尼亚大学的科学家借助于纳米技术和聚合物研制出一种柔性太阳能电池。整个电池就像一块三明治，两侧的电极之间夹着几百纳米厚的有机薄膜，最关键的是其中的硒化镉纳米棒，这中纳米棒受到特定波长的光照射之后就能产生电子空穴对，从而产生了电势差。这种电池能把1.9%的太阳能转化成电能。 荷兰、法国和葡萄牙的科学家在从事一项取名为H-Alpha Solar (H-AS)的柔性太阳能电池的研制工作，H-AS太阳能电池的效率约为13%，但生产成本低（每瓦为1欧元）和通用性好可以弥补效率不太高这一缺点。研制人员打算将H-AS太阳能电池的效率再提高10%左右。他们的产品很可能在3年内出现。  日本夏普公司2004年开发出一种薄如纸张的太阳能电池。这种新型太阳能电池像两张名片一样大，厚200微米，重约1克，发电能力为2.6瓦。它的另一优点是光电转换效率很高，达到了28.5%。   日本东京佳能公司的科研人员去年发明了一种由新材料制成的柔性太阳能电池板。其特点是：由树脂包封的非晶硅作为主要光电转换层平铺在柔性材料制成的底板上。   2005年7月，韩国电子和电信研究所太阳能电池研究小组开发出了全球效率最高的柔性太阳能电池的原型产品。这种柔性太阳能电池的造价相当低，而将太阳能转换为电能的性能是目前传统的基于硅的太阳能电池的两倍。据介绍，这种太阳能电池的厚度只有0.4毫米。   美国Iowa Thin Film公司利用柔性太阳能电池制造技术生产PowerFilm光伏系列产品，这种技术允许半导体层（非晶硅）沉积在一种如纸张一样薄的耐用柔性聚合物衬底上，从而实现卷曲制造工艺。Iowa Thin Film宣称他们的产品具有高度集成、轻量化和低成本的优势，并且相信他们的技术是“变革性的”。 Iowa Thin Film称他们的PowerFilm产品是专门为空气和空间飞行器设计的，他们可以使光伏产品的成本降到只有通常水平的10%左右。 据Solarbuzz公司统计，2004年世界范围太阳能设备市场达到927兆瓦，比2003年增加了62%。全球太阳能电池生产量达到1146兆瓦，其中日本占48%，美国占11%。他们还预测2010年，全球太阳能电池的生产量将达到32亿瓦。柔性太阳能电池具有成本低、重量轻、应用范围广、携带方便等优点，只要光电转换率达到应用水平，市场前景非常广阔。 国内太阳能发展现状 我国对太阳能热发电技术的研究起步较晚, 直到20世纪70年代才开始一些基础研究。在“七五”期间, 湘潭电机厂与美国空间电子公司合作, 研制了二组5kW的抛物面聚焦型太阳热发电机, 但由于价格过高, 加上工艺、材料、部件及相关技术等没有得到根本解决, 而未能得到推广使用。国家“八五”计划安排了小型部件和材料的攻关项目,由中国科学院电工研究所内建成了小型抛物面槽式真空管高温集热装置。美国加州LUZ槽式太阳能热发电站的成功运行引起了我国的广泛关注, 并计划引进该类机组在西藏拉萨建立一座35MW的LUZ槽式太阳能热发电站。当时经可行性评估, 预计该电站的电能成本约为111元/kWh, 运行成本为011元/kWh, 与拉萨地区燃煤电站的电能成本0. 8元/kWh相比还是有一定优势的。 总体来说, 我国在太阳能热动力方面的研究还是比较落后的, 20世纪80年代的研究水平只相当于国外60年代的水平。尽管近年来我国对太阳能热电技术的研究给予了相当大的重视, 并且也得到了一定的发展, 如南京江宁区2005年建设的国内第一座太阳能热发电示范电站(容量7kW) , 但与国际发展水平的差距依然较大, 研发远远落后于一些发达国家, 为此, 国家在“十一五”计划中安排了数十亿资金以开发太阳能热发电技术。 近年来我国对太阳能热发电的研究取得到了一定的发展。2007年, 国内首座塔式70千瓦太阳能热发电系统通过了鉴定验收, 在我国太阳能热发电领域走出了开创性的一步。中科院广州能源研究所在综合调研的基础上, 在槽式太阳能热发电领域开展了相关的研究, 并取得了初步进展。 我的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是这样的：在房屋的向阳一面的墙壁上和屋顶山上按上太阳能电池板， 利用太阳能发电提供整个家庭的用电。但也学要注意一些问题。第一、太阳能发电并不能完全取代其他电力。因为，天有不测风云，我们不能保证太阳的状况，为了防止意外，我们需要备用电力，也就是现在的输电线路不能缺少，以防万一。第二、就是安全性。太阳能电池板整天暴露在外面，很容易损坏，经过日晒雨淋，难免发生漏电现象，这就需要我们多加注意和维护。 太阳能电池板的软件系统 光热方面可以利用一个叫Polysun的应用软件来来模拟出光热的利用率，使得工作人员的工作量大大的减少。还有一个就是叫pvsyst的软件可以用来进行光伏系统设计----这样就可以大大的减少计算量，减少时间，提高效率和准确率。 （1）采用新颖和引人注目的图形用户界面，使该软件通俗易懂，能快速入门。软件中的系统部件采用图形的方式，通俗易懂，便利的模块单元结构可使不同系统组件互相结合，同时可以很容易的改变部件中的设置参数使与您的要求一致，如果您会使用WINDOWS操作系统，那么您就能轻松的使用POLYSUN软件建立您所希望的太阳能系统。 （2）可以创建不同的太阳能系统进行模拟计算。 软件目录中收集了国内外大量的太阳能热水系统的部件和系统（都是通过专门的 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 机构认证，比如中国则为北京和武汉太阳能热水器检测中心），供组建系统使用，用户可以选择相应的部件组成自己所需要的系统。 （3）可以针对不同的建筑、不同时间段进行模拟计算 软件中采用动态建筑模拟，考虑到建筑所有相关的参数，包括几何结构、方位和热质，提供详细的隔热数据；同时软件在计算中，由定位坐标和地平线共同确定太阳的位置，每四分钟更新一次，因此甚至可以专门针对某小时、某天或者某段时期内的太阳能系统进行模拟计算； （4）可以根据用户的使用方式设定不同的部件参数。 以太阳能光热系统为例，在实际的太阳能系统中，用户的使用方式（使用时间、用水温度、用水量等）会不同，POLYSUN可以对系统中的水温、水量按照单位小时来设定，因此计算更加准确。 （5）软件包含非常详细准确的气象数据。 POLYSUN 4软件所提供的气象数据来自6300个不同气象站，而软件数据库之外具体地区的气象数据也可以根据精确的数据运算法则计算获得，数据准确。同时POLYSUN 4也允许输入当地测量的气象数据作为计算数据，非常灵活。 （6）可以提供几种不同形式的数据输出 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ，并且结果报告可视化。 太阳能电池板的硬件系统 l 硬件总体设计框架    硬件总体设计框架如图1所示。 2 硬件介绍    现以STR912FW44X6芯片作为硬件开发平台的MCSTR912FW44X6外扩张了点阵LCD显示屏、输入按键、UART接口、IrDA、CAN、USB、ETM接口、音频放大器／话筒放大器和以太网接口。其中，本文使用的有UART接口和以太网接口。UART接口分为一个RS 232串口和两个RS 485串口。RS 232串口用来与GSM模块的RS 232串口相连，以实现GPRS的无线传输；两个RS 485串口，一个用来作MODBUS通信接口，另一个用来接电度表计，以采集统计并显示太阳能发电系统的发电量。以太网通过网线连接到网络，以实现数据的无线传输。 3 硬件电路设计和功能实现 3.1 RS 232串口的电路设计和功能实现    RS 232是一种串行数据接口 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，是目前最常用的串行接口标准，用于计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据传输。RS 232串行接口总线适用于设备之间通信距离不大于15 m，传输速率最大为20 KB／s。    RS 232串口是通过ST公司生产的ST3232EAR来实现ST3232EAR是一种把电脑的串行口RS 232信号电平(-lO V，+10 V)转换为单片机所用到的TTL信号电平(O V，+3．3 V)的芯片。它的内部结构由三部分组成：第一部分是电荷泵电路，由1～6脚和4只电容构成。其功能是产生+12 V和-12 V两个电源，为RS 232串口提供电平的需要。第二部分是数据转换通道，由7～14脚构成2个数据通道。其中，13脚(RlIN)、12脚(R1OUT)、11脚(TlIN)、14脚(T1OUT)为第一数据通道；8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。TTL／CMOS数据从TlIN，T2IN输入转换成RS 232数据，从T1OUT，T20UT送到电脑DP9插头；DP9插头的RS 232数据从RlIN，R2IN输入转换成TTL／CMOS数据后，从R1OUT，R2OUT输出。第三部分是供电，由15脚GND、16脚VCC(+5 V)构成。    通过将MCU中GPIO的RXD和TXD分别与ST3232的12脚(R1OUT)和11脚(T1IN)相连，使14脚(T10UT)和13脚(R1IN)输出RS 232电平，然后连接GSM模块RS 232串口和MCU板上的RS 232串口，可以通过向RS 232接口写AT指令来达到控制GSM模块功能的目的，以通过GPRS实现数据的传输。 3.2 RS 485串口的电路设计和功能实现    RS 485是用来采集太阳能发电系统数据的，这里之所以采用RS 485而不采用RS 232，是因为RS 485比RS 232具有很多优势。RS 232采取不平衡传输方式，即单端通信，其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以它的共模抑制能力差，再加上双绞线的分布电容，其传输距离最大约为15 m，最高速率为20 KB／s，且其只能支持点对点通信。而RS 485采用平衡发送和差分接受方式实现通信，由于传输线通常使用双绞线，有时差分传输，所以有极强的抗共模干扰能力，总线收发器的灵敏度很高，可以检测到低至200 mV的电压，故其传输信号在千米以上是可以恢复的。RS 485的最大通信距离约为1 219 m，最大传输速率为10 MB／s，它采用双半工工作方式，可支持多点数据通信，其总线一般最大支持32个节点。    RS 485接口芯片采用的是ADM3485。ADM3485采用单一电源+3．3 V工作，半双工通信方式，可完成将TTL电平转换为RS 485电平的功能。  ADM34185芯片的结构和引脚都非常简单，内部含有一个驱动器和一个接收器，RO和DI端分别为接收器的输出端和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可。RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为ADM3485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可。A端和B端分别为接收和发送的差分信号端，当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时。代表发送的数据为O。在与单片机连接时接线非常简单，只需要一个信号控制ADM3485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100 Ω的电阻。该设计有两个RS 485，其中一个用来作MODBUS通信接口，另一个用来接电度表，以采集统计并显示太阳能发电系统的发电量。 3.3 以太网的电路设计和功能实现    以太网网口采用的是0880-1X1T-01，以太网物理层接口芯片采用的是ST公司的STElOOP快速以太网物理层芯片。STEl00P以太网接口芯片提供了一组媒体独立接口(MII)。媒体独立指的是在不对MAC硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的PHY设备都可以正常工作。MII接口是快速以太网MAC层与PHY层之间的标准接口，是IEEE 802．3定义的以太网行业的标准。它包括一个数据接口，以及一个MAC和PHY之间的管理接口。数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立信道。每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。MII数据接口总共需要16个信号。管理接口是个双信号接口：一个是时钟信号，另一个是数据信号。    通过管理接口，上层监视和控制PHY。基于以太网的TCP／IP通信，使ARM可以通过网线进行联网，并可以实时地与计算机进行通信，用来传输太阳能发电系统的实时数据 太让能电池板利用了热工理论里的:能量守恒定律和热辐射。 能量守恒定律：各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的。太阳能电池板把太阳能转化为化学能，最后转化为人类需要的电能。 热辐射（thermal radiation）是指物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，是热量传递的3种方式之一。辐射：物体以电磁波的方式向外传递热量的过程。辐射能：物体以电磁波的方式向外传递的能量，通常以辐射表示辐射能。 热辐射：因热引起的电磁波辐射称为热辐射。它是由物体内部微观粒子在运动状态改变时所激发出来的。 辐射换热：是指物体之间相互辐射和吸收过程的总效果。当物体的温度处于平衡时，则它们之间辐射和吸收的能量相等，处于热的动平衡状态。 一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至∞，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。 一览英才网 是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！ 联系人：施结琴 电话：0755-86153960 邮件：shijq@epjob88.com 网站：光伏英才网http://gf.epjob88.com