太陽能液體電池

無限期儲存運輸太陽能

格羅斯曼和他的研究小組發(fā)現(xiàn)，二釕富瓦烯分子在吸收陽光時會改變形狀，變成半穩(wěn)定的形態(tài)。通過加入一種催化劑，又可讓這種分子恢復(fù)到正常形態(tài)。這是一種非常有趣的現(xiàn)象，在借助于催化劑使其恢復(fù)正常形態(tài)前，這種分子可以吸收陽光并保持半穩(wěn)定狀態(tài)。通過催化劑改變形態(tài)后，所吸收的太陽能便會釋放出來，可用于為房屋供暖或者為家用電器供電。

格羅斯曼認為二釕富瓦烯分子能夠以液態(tài)的形式工作，轉(zhuǎn)換和存儲太陽能。他在寫給“探索新聞”的電子郵件中說：“二釕富瓦烯分子在一個系統(tǒng)層面上工作可能有很多方式。一種可能的利用方式便是燃料，將其存放在能夠被陽光照射到的深池中。這種燃料可全天24小時從陽光中獲取能量。一旦獲取能量，燃料便會泵出并通過管道或者其他途徑運送到使用點，使用點可以位于附近，也可以位于較遠的地區(qū)?！?

格羅斯曼對麻省理工學(xué)院新聞辦公室表示，二釕富瓦烯制成的燃料溫度可達到200攝氏度，足以為住宅供暖或者用于驅(qū)動引擎發(fā)電。唯一的問題和一大障礙是二釕富瓦烯比較昂貴，將其作為一種可充電液體電池并不實際。但由于已經(jīng)了解基本機制，格羅斯曼及其同事認為他們能夠找到另一種較為低廉并且擁有與二釕富瓦烯同樣特性的分子。

如果要給發(fā)展太陽能提出一個很引人注目的行動口號，“不用就作廢”似乎非常恰當。諸如可捕獲光子的光電池、可用于收集熱量的太陽熱能收集器等太陽能利用技術(shù)在設(shè)計上并非用于儲存太陽能。這些技術(shù)都要等太陽出來，而后將太陽能轉(zhuǎn)化成電能和熱能，并不能將太陽能儲存起來。任何照射在設(shè)備 邊緣以外的額外陽光(實際上數(shù)量很大)就像從杯子中溢出的牛奶，被白白地浪費掉。

慶幸的是，美國麻省理工學(xué)院的杰弗里·格羅斯曼和他的同事已開始進行一項初步研究，有望找到一種用于捕獲和存儲太陽能的全新方式，讓這種可再生能源無限期存儲和進行運輸。這項研究立基于二釕富瓦烯分子，來自于罕見昂貴并且類似鉑的元素釕。

HIT，即采用HIT結(jié)構(gòu)的硅太陽能電池，開路電壓729mV。

中文名

太陽能電池

外文名

Heterojunction with intrinsic Thinlayer

結(jié)構(gòu)

HIT

開路電壓

729mV

電池結(jié)構(gòu)

HIT（Heterojunction with intrinsic Thinlayer）

采用HIT結(jié)構(gòu)的硅太陽能電池，所謂HIT結(jié)構(gòu)就是在晶體硅片上沉積一層非摻雜（本征）氫化非晶硅薄膜和一層與晶體硅摻雜種類相反的摻雜氫化非晶硅薄膜，采取該工藝措施后，改善了PN結(jié)的性能。因而使轉(zhuǎn)換效率達到23%，開路電壓達到729mV，并且全部工藝可以在200℃以下實現(xiàn)。

該產(chǎn)品已經(jīng)成功出口美國和加拿大，生產(chǎn)該產(chǎn)品的浙江天地之光電池制造公司已經(jīng)通過在加拿大上市批準。太陽能鉛晶蓄電池正在受到世界各國的關(guān)注。

設(shè)計太陽能電池方陣需要當?shù)氐臍庀筚Y料,尤其是當?shù)刈罱?0~20年太陽能年平均輻射量。最好能夠獲得逐月的太陽能總輻射量。太陽能電池方陣的安裝方式往往是垂直于太陽光的,有換算的問題。

針對冬季太陽能輻射量較少的特點,固定太陽能電池方陣的最佳傾角是其所在地緯度加5一10度。但如果某地夏季雨量較多,太陽輻射量最小月出現(xiàn)在夏季,則固定太陽能電池方陣的最佳傾角是緯度減5一or度。對于季節(jié)性負載,應(yīng)考慮使負載用電期間的方陣輻射量為最大值時的傾角為最佳。如太陽能水泵灌溉系統(tǒng),就應(yīng)該考慮夏季為最大用電量,方陣傾角應(yīng)小于當?shù)氐木暥取榱四軌虺浞掷锰柲苜Y源,最好能將方陣支架設(shè)計為傾角可以調(diào)節(jié)的方式。

太陽能電池方陣方陣的串聯(lián)數(shù)的確定:

根據(jù)蓄電池組 的電壓決定太陽能電池組串聯(lián)的數(shù)量,如果太陽能電池組串聯(lián)數(shù)量太少,太陽能電池方陣輸出電壓太低,不能滿足蓄電池組正常充電的需要,太陽能電池組只有輸出電壓而沒有輸出電流。增加太陽能電池組的串聯(lián)數(shù)使方陣I一V曲線的最佳工作點與蓄電池組的浮充電壓相近,這時方陣能夠得到最大的功率輸出,隨著蓄電池組容量的逐漸充滿,端電壓也逐漸升高,充電電流趨向減小,這不是最理想的運行方式,考慮太陽能電池組輸出電壓隨著溫度的升高具有負特性,通常設(shè)計組件串聯(lián)數(shù)時留有一定的余量。溫度每升高1℃時硅太陽能電池的開路電壓將下降.04%,填充因子也將隨著溫度的升高而減小,輸出功率也將減少.04%一.05%。除此以外還要考慮防反充二極管和連接導(dǎo)線的電壓降。

太陽能電池方陣太陽能電池方陣并聯(lián)數(shù)的確定:

方陣并聯(lián)數(shù)主要取決于負載每天的總耗電量、當?shù)啬昶骄逯等照諘r數(shù)、蓄電池組充電效率、方陣表面塵污遮蔽或組件老化引起的修正系數(shù)和方陣組合損失等因素。所計算的方陣最佳電流為總的蓄電池充電電流,除以每個串聯(lián)子方陣的最佳工作電流就是方陣的并聯(lián)數(shù)?？紤]每年中最小月的太陽能總輻射量低于年平均太陽輻射量,因此通常采用進位法取整數(shù)值。將串聯(lián)數(shù)、并聯(lián)數(shù)和每個組件功率相乘,即為太陽能方陣總功率。

太陽能電池方陣太陽能方陣之間距離的設(shè)計:

方陣的間距主要考慮冬季時太陽高度較低,后排方陣容易被前排遮擋,影響其輸出功率,所以,只要保證冬季不被遮擋,其他時間就不存在問題。即將實施的獨立光伏系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定,為了確保在日出后或日落前3小時在冬至日后排方陣不被前排方陣遮擋,即保證全年每天中當?shù)貢r間的上午9時至下午3時之間光伏組件無陰影遮擋。以某地緯度35“為例,前后排距離應(yīng)該是前排高度的1.8倍。這是一年中冬至日的極端情況,實際應(yīng)用時考慮方陣場地的限制及光伏電站的投資成本可適當放松。

太陽能電池方陣安裝注意事項：

我國地處北半球,組件方陣的采光面應(yīng)朝南放置,并與太陽光線垂直。在施工時最好使用指南針進行定位,確保其準確性。太陽能電池組件在安裝時要輕拿輕放,嚴禁碰撞、敲擊,尤其背面的TpT防止劃傷和劃破,以免影響其性能,縮短其壽命。太陽能電池方陣表面應(yīng)經(jīng)常保持清潔,如有灰塵或其他污物應(yīng)用清水沖洗,尤其是鳥糞。沙塵暴和雪后應(yīng)及時清掃。方陣支架應(yīng)可靠接地,光伏發(fā)電系統(tǒng)如果安裝在高山上或開闊地帶,應(yīng)安裝避雷針以防雷擊。并分別測量其接地電阻是否符合規(guī)定要求。太陽能電池串聯(lián)后開路電壓超過11ov時,在安裝時最好做好絕緣措施,防止發(fā)生觸電事故。