各种太阳能技术及其主要材料介绍.ppt

其它新材料探索 探索的材料主要有，非晶硅碳、非晶硅氧：微晶硅、微晶硅碳等，这些材料主要用于窗口层。 第31页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 关于各种太阳能技术及其主要材料介绍 第1页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项，即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输，将这些技术与其它相关技术结合在一起，便能进行太阳能的实际利用---光热利用、光电利用和光化学利用。 第2页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 一、太阳能的热应用 太阳能的热利用，是将太阳的辐射能转换为热能，实现这个目的的器件叫“集热器”。例如 “太阳灶”； “太阳热水器”； “太阳能干燥器”等等。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。1998年世界太阳能热水器的总保有量约5400万平方米。按照人均使用太阳能热水器面积，塞浦路斯和以色列居世界一、二位，分别为1平方米／人和O．7 平方米／人。日本有2O％的家庭使用太阳能热水器，以色列有80％的家庭使用太阳能热水器。 第3页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 太阳能的热利用主要是以下方面： 1．太阳能空调降温 太阳能制冷及在空调降温研究工作重点是寻找高效吸收和蒸发材料，优化系统热特性，建立数学模型和计算机程序，研究新型制冷循环等。 2．太阳能热发电 太阳能热发电 是利用集热器将太阳辐射能 转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。 第4页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 3．太阳房 太阳房是直接利用太阳辐射能的重要方面。通过建筑设计把高效隔热材料、透光材料、储能材料等有机地集成在一起，使房屋尽可能多地吸收并保存太阳能，达到房屋采暖目的。太阳房可以节约75％～90％的能耗，并具有良好的环境效益和经济效益，成为各国太阳能利用技术的重要方面。被动式太阳房平均每平方米建筑面积每年可节约2O～4O公斤标准煤，用于蔬菜和花卉种植的太阳能温室在中国北方地区较多采用。全国太阳能温室面积总计约700万亩，发挥着较好的经济效益。我国在相关的透光隔热材料、带涂层的控光玻璃、节能窗等没有商业化，使太阳房的水平受到限制。 第5页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 4．热利用的其它方面 太阳灶 我国目前大约有15万台太阳灶在使用中。太阳灶表面可以加涂一层光谱选择性材料，如二氧化硅之类的透明涂料，以改变阳光的吸收与发射，最普通的反光镜为镀银或镀铝玻璃镜，也有铝抛光镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。提高太阳灶的效率。每个太阳灶每年可节约300千克标准煤。 太阳能干燥 是热利用的一个方面。目前我国已经安装了有1000多套太阳能干燥系统，总面积约2万平方米。主要用于谷物、木材、蔬菜、中草药于燥等。 第6页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 二、 太阳光-热转换及材料 材料科学与工程是技术创新的基础。太阳光—热转换材料与工程，如用于太阳集热器的选择性吸收涂层（表面），用于建筑幕墙玻璃和交通工具的选择性透、反射薄膜材料和电致变色薄膜材料与器件，用于集热器的具有太阳光谱高透射比的硼硅玻璃，聚碳酸酯制成的蜂窝结构，以及贮能材料等，推动了太阳光—热转换技术和应用的发展。 第7页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 太阳辐射的能量谱主要分布在波长 0．3μm至3μm范围；人眼视觉灵敏谱的波长在0；41μm至0．7μm范围，对人眼敏感的波长，几乎是在太阳辐射最强的波长间隔内；一般物体温度的黑体辐射谱的波长在2μm至100μm范围，太阳光。热转换材料的光-热性能，即辐射特性如透射比、反射比、吸收比和发射比等反映在太阳光谱一物体热谱内。 第8页，共43页，2022年，5月20日，3点34分，星期四 1.太阳光谱选择性吸收涂层（表面） 具有高的太阳吸收比和低的发射比的涂层（表面），称为太阳（光谱）选择性吸收涂层。目前，它已有上百种涂层材料与工艺，而从机理上可以将其分为六类，实际的选择性吸收涂层往往包含其中二至三类。应用最广泛的选择性吸收涂层为三层结构，即由底层、中层和表层组成。贴近衬底的底层为红外高反射即低发射比的金属层，如金、银、铜、铝、镍或钥等；中层为吸收层，是由若干金属一介质复合