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SMC绝缘板又陆续有去极化效果更好的本生

作者:admin 来源:本站 日期:2019-10-18 21:36:19

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  在古代,人类有可能已经不断地在研究和测试“电”这种东西了。一个被认为有数千年历史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格达附近被发现。它有一根插在铜制圆筒里的铁条-可能是用来储存静电用的,然而瓶子的秘密可能永远无法被揭晓。

  不管制造这个粘土瓶的祖先是否知道有关静电的事情,但可以确定的是古希腊人知道。他们晓得如果磨擦一块琥珀,就能吸引轻的物体。亚里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西,它是一种具有强大磁力能吸引铁和金属的矿石。

  1780年的一天,意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,两手分别拿着不同的金属器械,无意中同时碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到电流的刺激,SMC绝缘板而只用一种金属器械去触动青蛙,却并无此种反应。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为“生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文,公布于学术界。

  伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣,他们竞相重复枷伐尼的实验,企图找到一种产生电流的方法,意大利物理学家伏特在多次实验后认为:伽伐尼的“生物电”之说并不正确,青蛙的肌肉之所以能产生电流,大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点,伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现,这两种金属片中,只要有一种与溶液发生了化学反应,金属片之间就能够产生电流。

  1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。它成为早期电学实验,电报机的电力来源。

  意大利物理学家伏打就多次重复了伽伐尼的实验。作为物理学家,他的注意点主要集中在那两根金属上,而不在青蛙的神经上。对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象,他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与动物无关。实验证明,SMC绝缘板只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使实验成功所必须的),并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已。

  1836年,英国的丹尼尔对“伏打电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液,解决了电池极化问题,制造出个不极化,能保持平衡电流的锌─铜电池,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆续有去极化效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。

  1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“蓄电池”。

  然而,无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体,因此搬运很不方便,特别是蓄电池所用液体是硫酸,挪动时很危险。

  也是在1860年,法国的雷克兰士(GeorgeLeclanche)还发明了世界广受使用的电池(碳锌电池)的前身。它的负极是锌和汞的合金棒(锌-伏特原型电池的负极,经证明是作为负极材料的金属之一),而它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化锰和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器。负极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。此系统被称为“湿电池”。雷克兰士制造的电池虽然简陋但却便宜,所以一直到1880年才被改进的“干电池”取代。负极被改进成锌罐(即电池的外壳),电解液变为糊状而非液体,基本上这就是现在我们所熟知的碳锌电池。

  1887年,英国人赫勒森发明了早的干电池。干电池的电解液为糊状,不会溢漏,便于携带,因此获得了广泛应用。 我国太阳能电池设备主要是晶硅太阳能电池设备主要制造商经过2011年上半年的快速增长127.2%,并创历史同期新高后,进入下半年,由于光伏产品供大于求,库存大量积压,使得大部分光伏生产企业扩产计划推迟,大批设备订货合同不得不推迟交货,销售迅速回落。但2011年全年太阳能电池设备销售收入还是以较高的增长率增长75%。进入2012年,我国太阳能电池设备市场继续低迷,全年太阳能电池设备销售收入呈现了负增长。

  2008年全球薄膜太阳能电池产量达988.8MW,同比增长122%。2009年世界生产的光伏电池总量达到10700MWp,其中薄膜电池1700MWp,在其中占比约15.9%。2010年全球薄膜太阳能电池产量增长迅速,产量为2767MW。这几年中,薄膜太阳能电池总产量的增长率一直维持在高位。

  我国也高度重视薄膜太阳能电池技术的研发和产业化,与国际先进水平差距逐步缩小,积极有序地发展。SMC绝缘板截至2008年底,我国已建成并投产的14家薄膜太阳能电池企业的产能约达125.9MW,年产量约为46MW。截止2009年底,已开工建设和已开展前期工作宣布建设的薄膜太阳能电池项目将近40个。

  2011年1月,首台“中国造”代表国际尖端水平的薄膜太阳能电池关键生产设备——等离子体增强型化学气相沉积设备(PECVD)成功下线,打破了高端薄膜太阳能电池设备一直被国外商垄断的局面。2011年5月5日,中国首支CIGS薄膜太阳能集电管的面世,向业界宣告国内薄膜太阳能电池发展紧跟世界脚步。

  尽管近 年来多晶硅价格大幅下滑,晶硅电池转换效率稳步提升,薄膜电池成本优势减弱,发展放缓。但光伏行业正逐步走向技术多元化,晶硅、薄膜、聚光技术的博弈不再局限于成本的比拼,各技术可以在各自的优势应用领域上拓展市场空间。

  在未来市场中,薄膜太阳能电池所占的比重将会不断增加,薄膜太阳能电池的研发将继续提速。未来光伏建筑一体化(BIPV)的推广以及国家扶持太阳能电池发展的政策陆续出台,将推动我国薄膜太阳能电池新一轮的高速发展。另外,薄膜电池已被列入我国太阳能光伏产业“十二五”规划的发展重点。

  现今,业界对以薄膜取代硅晶制造太阳能电池在技术上已有足够的把握。日本产业技术综合研究所于2月已经研制出当今世界上太阳能转换率的有机薄膜太阳能电池,其转换率已达到现有有机薄膜太阳能电池的4倍。此前的有机薄膜太阳能电池是把两层有机半导体的薄膜接合在一起,从太阳能到电能的转换率约为1%。新型有机薄膜太阳能电池在原有的两层构造中间加入一种混合薄膜,变成三层构造,这样就增加了产生电能的分子之间的接触面积,从而大大提高了太阳能转换率。

  可折叠薄膜的太阳能电池是一种利用非晶硅结合PIN光电二极管技术加工而成的薄膜太阳能电池。此系列产品具有柔软便携、耐用、光电转换效率高等特点;可广泛应用于电子消费品、远程监控/通讯、军事、野外/室内供电等领域。

  有机薄膜太阳能电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板,因此人们对它的实用化期待很高。研究人员表示,通过进一步研究,有望开发出转换率达20%、可投入实际使用的有机薄膜太阳能电池。专家认为,未来5年内薄膜太阳能电池将大幅降低成本,届时这种薄膜太阳能电池将广泛用于手表、计算器、窗帘甚至服装上。

  由于其所使用的半导体原料远较一般太阳能电池为少,因此可解决太阳能电池价格高昂的问题。后来,研究人员使用称为CIS的复合半导体的技术,将2~3微米厚的CIS放在玻璃等物料上,制成薄膜太阳能电池。它比传统以矽制成的太阳能电池薄100倍,实际上比头发还要薄,它亦较轻和使用较少半导体物料,售价因此较便宜并可大量生产。

  传统的矽电池需大量半导体物料,价格昂贵,因此无法普及,而且由于较笨重,其应用范围受限制。薄膜电池却只需要将廉价物料放在诸如塑胶等有弹性的表面上便可,价钱便宜而且轻便。

  现今,世界上至少有40个国家正在开展对下一代低成本、高效率的薄膜太阳能电池实用化的研究开发。

  据俄《STRF》科学网站3月25日消息,俄科学院约飞物理技术研究所的研究小组研制出一种新的太阳能薄膜电池,这种基于硅材料的太阳能电池组件,其光电转换效率理论可达27% 。

  现今,全球大部分光伏产业中所用的主体材料都是晶硅电池,单晶硅电池和多晶硅电池在光伏面板领域占主导地位。而第二代太阳能电池——薄膜太阳能电池市场如今正在悄然崛起,以其特有的质轻、透光性好等优势开拓出了一片新领域。
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