太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源
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湘教版五年级科学上册期中试卷(完整版)班级:姓名:一、填空题。
(共16分)1、高低起伏、坡度较缓、由连绵不断的低矮山丘组成的地形是________。
萧山的地形主要是________。
2、物体在水中受到的浮力与它受到的重力方向__________。
3、太阳是地球上最大的________和________。
4、影子产生的条件有光源、遮挡物和________。
5、人们把______变成汽车方向盘上的______,工作起来既省力,又方便,大大提高了工作效率。
6、人们发现________镜和________镜能把光线会聚起来,形成强光和高温。
7、在地球的南极、北极附近,太阳升起就不落下的日子叫_________。
8、古代的水钟有___________和___________两种,都是根据水量的变化制成的。
二、选择题(每小题2分,共20分)1、大小相同,轻重不同的物体,在水中的沉浮情况是()。
A.轻的容易浮,重的容易沉 B.轻的容易沉,重的容易浮C.大的容易沉,小的容易浮2、下列物体连接到电路中,能接通电路的是()。
A.橡皮B.塑料尺C.铅笔芯3、植物吸收水分主要是靠()。
A.根系B.叶片C.茎干4、如果一个摆钟摆动太快,我们应该怎么调节它,使它变慢。
()。
A.伸长摆绳 B.加大摆绳摆动角度C.增加摆锤重量 D.减轻摆锤重量5、吹足气的气球放开后,飞行无规律,这是因为()。
A.气球太轻 B.没有外力作用C.气球的喷气方向在不断变化6、当小船静止地浮在水面时,它受到的浮力( )它受到的重力。
A.大于B.等于C.小于7、身体不同的部位、个体之间的反应速度()。
A.一样快B.有差异C.不知道8、下列做法,属于不安全用电的是()。
A.保护绝缘体B.用湿手触摸电器和开关C.用电路检测器检测家用电器电路9、在做对比实验时,我们一般是使()条件发生变化。
A.一个B.两个C.三个以上10、以下不是天然材料的是()。
A.纸B.木材C.棉花三、判断题(每小题2分,共20分)1、固体、液体、气体都具有热胀冷缩的性质。
2024年人教版五年级科学上册期末试卷(2024年人教版)班级:姓名:题序一二三四五六总分得分一、填空题。
(共16分)1、岩石变化的原因有冷热变化________的作用、________的作用和动物的活动等。
2、热总是从温度较________的一端传向较________的一端。
3、从岸上看河里的鱼,水中的鱼看上去比实际位置要________,这是由于光的________产生的现象4、由于地球的________产生了黑夜白昼,而四季交替现象则是因地球的__________形成的。
5、物体在水中排开水的体积叫做________。
6、植物经过______、______和______ 等过程,形成果实和种子。
______实际上已经是下一代了。
7、航空母舰是最高大的军舰,以重出名,但它却能浮在水面上,原因在于它_______很大。
8、太阳是地球上最大的________和________。
二、选择题(每小题2分,共20分)1、下列关于判断物体浮沉的说法错误的是()。
A.物体在水中静止后,有一半露出水面时是浮的B.物体静止后悬在水中时是沉的C.只要物体不沉入水底,就说明这个物体是浮的2、当拉小车的重物越重,小车运动的速度()。
A.越快B.越慢C.不一定3、物体形状改变时产生的要恢复原来形状的力是()。
A.反冲力B.重力C.弹力4、软木塞在食用油里是漂浮的,那么把它放到盐水中,会( )。
A.一定浮 B.不一定浮 C.无法确定5、光在没有碰到物体以前是以()形式传播的。
A.曲线B.直线C.折线6、冬天天气寒冷,小芳睡觉时盖上厚棉被,一会儿就觉得暖和了,这是因为()。
A.棉被能防止热量散发 B.棉被能产生热量C.棉被既能产生热量,又能防止热量散发7、经过实验研究,我们认为滴漏的滴水速度是与()无关的。
A.漏水孔的大小B.容器的颜色C.滴漏中的水位8、火箭是靠喷气发动机产生的()运动的。
A.反冲力B.弹力C.摩擦力9、使自然界生态系统不平衡的因素是()。
2024年教科版五年级科学上册期末考试及参考答案班级:姓名:题序一二三四五六总分得分一、填空题。
(共16分)1、阳光的直射与斜射造成了地球上不同地区________的不同。
2、水蒸气是无________、无________、________的气体。
3、液体温度计是根据________的性质制成的。
4、一天中,阳光下物体的影子在________和________最长,________最短。
5、小番茄比同体积的清水重,而比同体积的浓盐水轻,所以小番茄在清水中_____,在盐水中_____。
6、光是沿________传播的,当它碰到物体后会发生________。
7、人类发明了________,大大提高了计时的精确度。
8、土壤是沙、小石子、________、腐殖质、________等物质的混合物。
二、选择题(每小题2分,共20分)1、月球是地球的()。
A.恒星B.行星C.卫星2、生态瓶中,()为动物提供氧气。
A.微生物 B.植物C.动物3、当拉小车的重物越重,小车运动的速度()。
A.越快B.越慢C.不一定4、下列物体不具有弹力的是()。
A.石头B.拉开的弓C.被拉长的橡皮筋5、下列电路中,小灯泡能发光的是()。
A.B.C.6、下面的材料在阳光下()升温最快。
A.白色纸B.粉色纸C.黑色纸D.铝箔纸7、摩擦生热现象对我们的生活是()的。
A.不利 B.有利 C.有时有利,有时不利8、水变成冰,体积会()。
A.缩小B.变大C.不变9、使自然界生态系统不平衡的因素是()。
A.人为因素 B.自然因素 C.人为因素或者自然因素10、生物界中,生产者与消费者之间的关系主要是()。
A.相互利用、相互依存的关系 B.吃与被吃的关系C.相互竞争的关系三、判断题(每小题2分,共20分)1、只要在水中溶解了一些盐,马铃薯就可以在这些盐水中浮。
()2、把刚煮熟的鸡蛋浸入冷水中,再剥鸡蛋的壳更容易。
()3、黏土的微粒很小,用肉眼没有办法看清。
冀教版五年级科学下册期中考试卷及答案【各版本】班级:姓名:一、填空题。
(共16分)1、由同种材料构成的物体,改变它们的轻重和体积大小,它们在水中的沉浮情况______发生变化。
2、太阳能热水器是一种________、________、________的能源,人们正在大力使用太阳能。
3、人们把______变成汽车方向盘上的______,工作起来既省力,又方便,大大提高了工作效率。
4、物质有三种常见的状态:________、________、________。
在一定条件下物质的状态是可以________的。
5、地球运动主要有 ___________ 和 ___________ 两种形式,太阳的东升西落、地球的昼夜交替,是因为地球的____________形成的。
6、影子产生的条件是________、________和遮挡物。
7、许多光源在发________的同时也在发________。
太阳在给我们带来________的同时也给我们带来________。
8、设计实验时,需要分为________组和________组。
二、选择题。
(共20分)1、送给妈妈的生日礼物要包装一下,从环保角度看,()不合适。
A.印花绸布B.塑料包装纸C.纸质包装纸2、软木塞在食用油里是漂浮的,那么把它放到盐水中,会( )。
A.一定浮 B.不一定浮 C.无法确定3、子夜是指()A.晚上9点到11点 B.晚上11点到凌晨1点 C.凌晨1点到2点4、在一定限度内,橡皮筋下端挂的挂钩越多,橡皮筋产生的弹力()。
A.越大B.越小C.不变5、马铃薯放在清水中是沉的,放在浓盐水中是浮的,同体积的马铃薯、清水和浓盐水相比,最重的是()。
A.马铃薯B.清水C.浓盐水D.无法比较6、生物与环境的关系是()A.生物适应环境B.生物的分布受环境制约C.环境对生物无影响D.生物在适应环境及影响环境的同时,环境也在影响着生物7、滚珠轴承是一种将()的装置。
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,对环境不产生任何污染,既经济又环保。
太阳能的利用对解决能源和环境问题具有重要意义,而能量的存储和释放是利用太阳能的关键技术。
太阳能充电是将光能转换为电能的一种重要应用方式,太阳能充电控制器是控制太阳能电池对蓄电池进行充电的装置,广泛应用于太阳能利用的领域,可以用于太阳能路灯、太阳能广告灯、太阳能草坪灯等的蓄电池充电控制中,也适用于出差、旅游、长途乘车船、野外作业等环境给手机、数码相机、MP3 、MP4 等设备充电,应用范围和前景广泛。
太阳能充电技术是目前各国竞相研究的应用技术,同时也是与前沿理论结合得最紧密的应用技术。
当前,市场上有很多太阳能控制器,但存在着如下问题:1、为了延长蓄电池的使用寿命,必须对蓄电池的充电实施控制,现有的太阳能控制器在蓄电充满之后,对太阳能电池板实施短路,这样会造成太阳能电池板阵列结温过高,损坏太阳能电池板。
2、已有的白天和黑夜的识别方式是测量太阳能电池板的开路电压,但其电路中串联的防反接的二极管的导通损耗发热较大。
3、已有的防反接保护是当蓄电池反接时,蓄电池瞬间构成回路,熔断保险丝,但是造成了更换的麻烦。
北京交通大学为了克服现有的太阳能充电控制器存在的缺陷,经过多年努力,研发了一种高效率、电路简单、成本更低、使用寿命更长、电流电压控制稳定的自适应太阳能充电控制器(2008 年8 月获中国专利证书)。
该控制器包括有:蓄电池电压采样电路、湿度检测电路、太阳能电池板电压采样电路、太阳能电池板对蓄电池充电的控制电路、负载控制和保护电路等。
通过一系列的技术改造,自适应太阳能充电控制器具有以下效果:1、采用的场效应管IRL3803S 开关转换速度快,控制能力强。
2、单片机对太阳能电池板两端电压的分压采样作为判断白天和黑夜的探测信号,判断准确可靠。
3、采用高效的PWM 蓄电池充电模式,保证蓄电池工作在合理的状态,提高蓄电池的使用寿命。
4、具有过充、过放、电子短路、过载保护。
太阳能热发电技术在能源行业的前景随着全球能源危机的日益严重,人们对于可再生能源的需求也越来越迫切。
在所有的可再生能源中,太阳能被认为是最具潜力的一种。
太阳能热发电技术作为太阳能利用的重要分支之一,将在未来的能源行业中发挥重要作用。
太阳能热发电技术是通过将太阳能转化为热能,再将其转化为电能的过程。
它主要依赖于太阳能集热器来收集太阳能,并利用其中的热能产生蒸汽,驱动涡轮机转动发电机,最终将太阳能转化为电能。
与传统的化石能源相比,太阳能热发电具有明显的优势。
首先,太阳能热发电技术具有可再生性。
太阳能是人类赖以生存的源泉,太阳每天都会提供足够的能量来满足全球所需。
相对于有限的化石能源,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。
随着太阳能技术的不断发展,太阳能热发电将成为未来能源行业的主力。
其次,太阳能热发电技术具有环保性。
在太阳能热发电过程中,没有任何的二氧化碳和其他有害物质排放,对环境没有污染。
这与化石能源在燃烧过程中产生的大量温室气体排放形成鲜明对比。
太阳能热发电不仅可以减少空气和水污染,也能提高环境质量,保护生态系统的稳定性。
再次,太阳能热发电技术具有可持续性。
越来越多的国家和地区已经利用太阳能热发电技术建立了大规模的发电厂,投入使用后,基本上不需进行额外的燃料投入。
这些太阳能发电厂可以在很长时间内稳定地运行,为国家和地区提供稳定可靠的电力供应。
另外,太阳能热发电技术也具有经济性。
虽然太阳能热发电技术的建设成本较高,但它具有长期的投资回报。
一旦太阳能发电厂投入使用,它们的运营成本相对较低。
与此同时,随着太阳能技术的不断成熟和发展,太阳能热发电技术的成本将会进一步下降,使得其在能源行业的应用更加普及。
当然,太阳能热发电技术也面临着一些挑战。
首先,太阳能热发电技术对地理环境的要求较高。
由于太阳能热发电只能依赖太阳光来产生热能,因此需要选择光照条件好的地理位置进行建设。
这限制了太阳能热发电技术的推广应用范围。
1.太阳能及其应用太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的平安性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。
1.1太阳能的含义一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。
自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步开展。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。
太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
1.2太阳能的开展历史据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。
将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上创造第一台太阳能驱动的发动机算起。
该创造是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
真正将太阳能作为“近期急需的补充能源〞,“将来能源构造的根底〞,那么是近来的事。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
1.3我国太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家,绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/㎡以上,西藏最高达7kWh/㎡。
1.4太阳能的应用就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
1.4.1太阳能集热器太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,承受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。
按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。
一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。
1.4.2 太阳能热水系统早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。
毕业设计论文论文题目:太阳能电池在电动汽车上的应用摘要太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
太阳能电池与电动汽车的有机结合,既为电动汽车提供电能,增加续航能力,又能为太阳能电池的应用开辟了新的天地。
本文概述了太阳能电池的现状,介绍了电动汽车中电池的发展,重点阐述了太阳能电池在电动汽车上的应用,并对太阳能汽车的前景进行了展望。
关键词:太阳能电池,电动汽车,应用ABSTRACTSolar energy is inexhaustible human renewable energy,with adequate cleanliness,adequacy and potential economic security,the relative breadth,really long life and maintenance-free,resources etc.,have an important role in long-term energy strategy. The combination of solar cells and electric vehicles,both to provide power for electric vehicles,increase endurance,but also for the application of solar cells opens up new horizons.This paper outlines the current status of solar cells,introduced the development of battery electric vehicles,focusing on the solar cell applications in electric vehicles,and the prospects for solar car prospected.Key Words:Solar energy,Electric cars,Application目录摘要 (Ⅰ)绪论 (1)第1章太阳能电池的现状 (3)1.1概述 (3)1.2硅太阳能电池 (4)1.3多元化合物薄膜太阳能电池 (9)1.4有机物太阳能电池 (9)1.5本章小结 (10)第2章电动汽车中电池的发展 (11)2.1电动汽车简介 (11)2.2电动汽车用铅酸蓄电池 (11)2.3电动汽车用镍金属电池 (11)2.4电动汽车用锂离子电池 (12)2.5电动汽车用太阳能电池 (13)第3章太阳能电池在电动汽车上的应用 (14)3.1概述 (14)3.2太阳能汽车的发展 (15)3.3太阳能电动汽车的工作原理 (15)3.4太阳能汽车的基本系统构造 (16)3.5发展太阳能汽车所面对的问题 (17)3.6太阳能汽车的技术发展趋势 (17)展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)绪论能源是人类社会发展的重要基础资源。
人教版五年级科学(上册)期中试卷及答案(必考题)班级:姓名:一、填空题。
(共16分)1、如果生态瓶中增加一倍的小鱼,小鱼浮出水面的次数会_______,如果在生态瓶中增加一倍的水草,小鱼浮出水面的次数会________,如果倒掉生态瓶内一半的水,小鱼浮出水面的次数会_______。
2、太阳位置最高时影子________,太阳位置最低时,影子________。
3、土壤是沙、小石子、________、腐殖质、________等物质的混合物。
4、物体浸入水中的体积越少受到的浮力就越________。
5、像金属这样导热性能好的物体称为________,而像棉花、羊毛这样导热性能差的物体称为_______。
6、化石是保存在地层中的古生物______、______和______。
7、蚯蚓对环境有一定的需要,蚯蚓喜欢________、________的环境。
8、有些矿物经________和________可制成美丽的宝石。
二、选择题(每小题2分,共20分)1、月相的周期性变化是()。
A.一年B.一个月C.一周2、把红、白、黑色的三个相同的纸筒同时放在阳光下,温度上升最慢的是()。
A.白色的B.红色的C.黑色的3、绿豆种子发芽需要的最基本条件有()。
A.光照、水分、温度、空气和土壤 B.光照、水分、温度和空气C.一定的水分、适宜的温度和充足的空气4、软木塞在食用油里是漂浮的,那么把它放到盐水中,会( )。
A.一定浮 B.不一定浮 C.无法确定5、小车原来5秒钟行驶100cm,现在要让小车3秒钟行驶100cm,则要()。
A.增大载重量B.增大摩擦力C.增大拉力6、扳手拧螺丝运用了原理()。
A.滑轮B.轮轴C.杠杆D.斜面7、要使浮在液体上的马铃薯下沉,可以在液体中()。
A.加盐B.加清水C.加糖8、如果苹果在水中是浮的,那么切成四分之一的苹果在水中是()。
A.沉B.浮C.无法判断9、在金属的大家庭里,有两种金属是热缩冷胀的,它们是()。
人教版五年级科学上册期中考试卷含答案班级:姓名:一、填空题。
(共16分)1、有些矿物经________和________可制成美丽的宝石。
2、火山和________可以使地球表面瞬间发生较大的变化,这是由于地球________运动引起的。
火山活动与地幔和________运动有关。
3、生物之间像链环一样的食物关系,叫做________。
4、螺丝刀的刀柄总是比刀杆要________一些。
5、在地球的南极、北极附近,太阳升起就不落下的日子叫_________。
6、物体受热体积________,受冷体积________,我们把物体体积的这种变化叫做______,水银温度计就是利用________的原理制成的。
7、光在同一均匀介质中是沿________进行的。
8、设计师在设计赛车时,轮胎很粗糙,可以________摩擦力。
二、选择题(每小题2分,共20分)1、小车原来5秒钟行驶100cm,现在要让小车3秒钟行驶100cm,则要()。
A.增大载重量B.增大摩擦力C.增大拉力2、铁桥通常都架在滚轴上是()。
A.为了美观 B.节省材料 C.防止热胀冷缩对铁桥的破坏3、物体影子的变化与太阳在天空中位置的关系是()A.太阳在天空的位置高,物体的影子长B.太阳在天空的位置高,物体的影子短C.物体的影子长短与太阳在天空的位置无关4、每个单摆在相同的时间里摆动的次数是()。
A.先快后慢B.先慢后快C.相同5、不同物体传导热量的快慢是不一样的,下列物体()传热很快。
A.泡沫塑料B.铜钥匙C.软木塞D.棉花6、太阳能热水器是一种()转换器,具有节能、环保、安全的优点。
A.光热B.电热C.风热7、研究物体在水中沉浮与物体大小关系时,必须使用()相同的物体进行研究。
A.颜色B.轻重C.大小8、在做对比实验时,我们一般是使()条件发生变化。
A.一个B.两个C.三个以上9、物体在水中受到的浮力是()的。
A.竖直向上B.竖直向下C.向两边10、表面光滑的物体比表面粗糙的物体的反光能力()。
众所周知,当人们踢球时,用脚将动能传递给足球,驱动足球改变运动状态,然而期间必然会损失一些能量到自然环境中去,而这个足球正是利用这一点,将部分动能转换成电能,并储存起来。
它的工作原理也很简单,球的里面装有感应磁性线圈,当球体的运动带动磁性线圈的运动时,就会产生电压,而且可以反复充电。
科研小组经过粗略测量算出,如果孩子们踢15分钟,发电足球就能为LED灯提供3小时的电能。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。
也是清洁能源,不产生任何的环境污染。
在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。
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)
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
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。
三、纳米晶化学太阳能电池
在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的,但由于成本居高不下,远不能满足大规模推广应用的要求。
为此,人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索,而这当中新近发展的纳米TiO2晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。
以染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)为例,这种电池主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底,染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。
阳极:染料敏化半导体薄膜(TiO2膜)
阴极:镀铂的导电玻璃
电解质:I3-/I-
如图所示,白色小球表示TiO2,红色小球表示染料分子。
染料分子吸
收太阳光能跃迁到激发态,激发态不稳定,电子快速注入到紧邻的TiO2导
带,染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿,进入TiO2导带中的电
于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流。
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。
但由于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。
四、染料敏化TiO2太阳能电池的手工制作
1.制作二氧化钛膜
(1)先把二氧化钛粉末放入研钵中与粘合剂进行研磨
(2)接着用玻璃棒缓慢地在导电玻璃上进行涂膜
(3)把二氧化钛膜放入酒精灯下烧结10~15分钟,然后冷却
2.利用天然染料为二氧化钛着色
如图所示,把新鲜的或冰冻的黑梅、山梅、石榴籽或红茶,加一汤匙的水并进行挤压,然后把二氧化钛膜放进去进行着色,大约需要5分钟,直到膜层变成深紫色,如果膜层两面着色的不均匀,可以再放进去浸泡5分钟,然后用乙醇冲洗,并用柔软的纸轻轻地擦干。
3.制作正电极
由染料着色的TiO2为电子流出的一极(即负极)。
正电极可由导电玻璃的导电面(涂有导电的SnO2膜层)构成,利用一个简单的万用表就可以判断玻璃的那一面是可以导电的,利用手指也可以做出判断,导电面较为粗糙。
如图所示,把非导电面标上‘+’,然后用铅笔在导电面上均匀地涂上一层石墨。
4.加入电解质
利用含碘离子的溶液作为太阳能电池的电解质,它主要用于还原和再生染料。
如图所示,在二氧化钛膜表面上滴加一到两滴电解质即可。
5.组装电池
把着色后的二氧化钛膜面朝上放在桌上,在膜上面滴一到两滴含碘和碘离子的电解质,然后把正电极的导电面朝下压在二氧化钛膜上。
把两片玻璃稍微错开,用两个夹子把电池夹住,两片玻璃暴露在外面的部分用以连接导线。
这样,你的太阳能电池就做成了。
6.电池的测试
在室外太阳光下,检测你的太阳能电池是否可以产生电流。
参考文献
/energy1/2004-2/20042467.html /index.htm
/kepu/news/solarenergy/index.html。