太阳能电池的应用
沈元蕊(工业工程)刘佳(环境工程) 马宁生(指导教师)
随着社会的发展,煤炭、石油等不可再生资源日益减少,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。所谓新能源,必须同时符合两个条件:一是蕴藏丰富,不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。其中,最理想的新能源是太阳能。
目前,太阳能的利用主要是用于发电。本实验,我们就以太阳能电池板为主要器材,分别测出单个和并联时,一定光照强度下的电池板电压、电流值,并分析研究电池板的电阻变化规律。
【实验目的】了解太阳能发电的原理,学会测出光强与电压、电流的关系,同时认识到太
阳能作为一种新能源的优越性。
【实验器材】太阳能电池板、万用表、光强测定仪、台灯。
【实验原理】利用硅光电池板在光照的情况下可以产生电动势,进而在不同光强下看电压
电流的变化情况。
【实验数据记录】
(1) 单个电池板
20
电流/电压(m A /V )
16128
4
[***********][1**********]800光照度(lux)
(2) 两个电池板并联
【实验结果分析】
随着照射时间的延长和光照度的增大,电池板内阻逐渐减小,电压值和电流值逐渐增大,且电流的增大速度高于电压。同时发现,当光强增加到一定情况下,电压将不再变化,即达到最大值。但电流仍然会继续增大。并联时的电流比单个电池板时的变大,电压不变。由于光源所照范围有限,并联时电池板发电的有效面积与单个电池板相差不多,所以电压增加不明显,与单个电池板相差无几。
【思考与展望】
关于太阳能及太阳能发电,照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能被誉为是理想的能源。 从太阳能获得电力,需通过太阳能电池进行光电变换来实现。它具有以下特点:1.无枯竭危险;2.绝对干净(无公害);3.不受资源分布地域的限制;4.可在用电处就近发电;5.能源质量高;6.使用者从感情上容易接受;7.获取能源花费的时间短。
不足之处是:1.照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;2.获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。
目前利用太阳能发电有两种办法,一种是用太阳能加热液体,把液体变成蒸气用以驱动涡轮机发电。另一种利用太阳能发电的方式是用太阳能电池供电。有些灯塔、人造卫星等不适合装载燃料或连接电源的设备,太阳能电池是最佳选择。
太阳能有许多优点,但在它成为未来的主要能源之前,还有许多亟待解决的问题。太阳能集热设备和太阳能电池造价高自不待言,还有一个人们常想的问题是没有太阳时怎么办?受夜间和阴雨气候的影响,这是利用太阳能所遇到的最大限制。但随着科技的进步,这种限制正逐步缩小。目前,一般家庭太阳能热水器,都有储热槽储存热水,高级一点的储热装置,即使连续一、二天阴雨,仍能使用前日储存的热水。还有固体储热和化学储热法。
我国拥有丰富的太阳能资源。据统计,每年我国
陆地接收的太阳辐射总量,相当于24000亿吨标煤,
全国总面积三分之二地区年日照时间都超过2000小
时,特别是西北一些地区超过3000小时。另一方面,
随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展,光
电材料成本成倍下降,光电转换率不断提高,这将带
来太阳能发电成本的大幅度下降。据预计,不到10年,
太阳能发电的成本就会接近并低于煤电, 这为我国大
力开发太阳能资源提供了可能。
我们完全有理由相信,太阳能作为一种清洁
优良的新能源,它的开发和应用前景都是广阔的,
在不久的将来它必将会逐渐应用到我们生活的各
个方面中来,使我们的能源使用更加科学和环保。
太阳能电池的应用
沈元蕊(工业工程)刘佳(环境工程) 马宁生(指导教师)
随着社会的发展,煤炭、石油等不可再生资源日益减少,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。所谓新能源,必须同时符合两个条件:一是蕴藏丰富,不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。其中,最理想的新能源是太阳能。
目前,太阳能的利用主要是用于发电。本实验,我们就以太阳能电池板为主要器材,分别测出单个和并联时,一定光照强度下的电池板电压、电流值,并分析研究电池板的电阻变化规律。
【实验目的】了解太阳能发电的原理,学会测出光强与电压、电流的关系,同时认识到太
阳能作为一种新能源的优越性。
【实验器材】太阳能电池板、万用表、光强测定仪、台灯。
【实验原理】利用硅光电池板在光照的情况下可以产生电动势,进而在不同光强下看电压
电流的变化情况。
【实验数据记录】
(1) 单个电池板
20
电流/电压(m A /V )
16128
4
[***********][1**********]800光照度(lux)
(2) 两个电池板并联
【实验结果分析】
随着照射时间的延长和光照度的增大,电池板内阻逐渐减小,电压值和电流值逐渐增大,且电流的增大速度高于电压。同时发现,当光强增加到一定情况下,电压将不再变化,即达到最大值。但电流仍然会继续增大。并联时的电流比单个电池板时的变大,电压不变。由于光源所照范围有限,并联时电池板发电的有效面积与单个电池板相差不多,所以电压增加不明显,与单个电池板相差无几。
【思考与展望】
关于太阳能及太阳能发电,照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能被誉为是理想的能源。 从太阳能获得电力,需通过太阳能电池进行光电变换来实现。它具有以下特点:1.无枯竭危险;2.绝对干净(无公害);3.不受资源分布地域的限制;4.可在用电处就近发电;5.能源质量高;6.使用者从感情上容易接受;7.获取能源花费的时间短。
不足之处是:1.照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;2.获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。
目前利用太阳能发电有两种办法,一种是用太阳能加热液体,把液体变成蒸气用以驱动涡轮机发电。另一种利用太阳能发电的方式是用太阳能电池供电。有些灯塔、人造卫星等不适合装载燃料或连接电源的设备,太阳能电池是最佳选择。
太阳能有许多优点,但在它成为未来的主要能源之前,还有许多亟待解决的问题。太阳能集热设备和太阳能电池造价高自不待言,还有一个人们常想的问题是没有太阳时怎么办?受夜间和阴雨气候的影响,这是利用太阳能所遇到的最大限制。但随着科技的进步,这种限制正逐步缩小。目前,一般家庭太阳能热水器,都有储热槽储存热水,高级一点的储热装置,即使连续一、二天阴雨,仍能使用前日储存的热水。还有固体储热和化学储热法。
我国拥有丰富的太阳能资源。据统计,每年我国
陆地接收的太阳辐射总量,相当于24000亿吨标煤,
全国总面积三分之二地区年日照时间都超过2000小
时,特别是西北一些地区超过3000小时。另一方面,
随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展,光
电材料成本成倍下降,光电转换率不断提高,这将带
来太阳能发电成本的大幅度下降。据预计,不到10年,
太阳能发电的成本就会接近并低于煤电, 这为我国大
力开发太阳能资源提供了可能。
我们完全有理由相信,太阳能作为一种清洁
优良的新能源,它的开发和应用前景都是广阔的,
在不久的将来它必将会逐渐应用到我们生活的各
个方面中来,使我们的能源使用更加科学和环保。