化學(xué)能源與太陽(yáng)能ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 03:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。測(cè)試表明，在晴朗的日子里一部“太陽(yáng)球”的發(fā)電功率可以達(dá)到 330瓦，換句話(huà)說(shuō)，它每天平均可“收集”超過(guò) 3度的電能。 預(yù)計(jì)這種新型的太陽(yáng)能發(fā)電裝置將在 2022年 2月份投放市場(chǎng)，零售價(jià)初步定為 1190美元。同年 6月份，該產(chǎn)品還將實(shí)現(xiàn)出口?！疤?yáng)球”的研制者表示，如果考慮到每平方米太陽(yáng)能電池板 74000美元的高昂價(jià)格， 1190美元的售價(jià)可以說(shuō)是相當(dāng)?shù)牧畠r(jià)了。 聚光太陽(yáng)電池是降低太陽(yáng)電池利用總成本的一種措施。它通過(guò)聚光器而使較大面積的陽(yáng)光會(huì)聚在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，形成 焦斑 或 焦帶 ，并將太陽(yáng)電池置 于這種 焦斑 或 焦帶 上，以增加光強(qiáng)，克服太陽(yáng)輻射能流密度低的缺陷，從而獲得更多的電能輸出。因此，首先要考慮聚光器的結(jié)構(gòu)、跟蹤裝置和散熱措施。 通常聚光器的倍率大于幾十，其結(jié)構(gòu)可采用反射式或透鏡式。反射式有槽形平面聚光器和拋物面聚光器；透鏡式則多選用菲涅耳透鏡。聚光器的跟蹤一般用光電自動(dòng)跟蹤。散熱方式可以是氣冷或水冷，有的與熱水器結(jié)合，既獲得電能，又得到熱水。 用于聚光太陽(yáng)電池的單體，與普通太陽(yáng)電池略有不同，因需耐高倍率的太陽(yáng)輻射，特別是在較高溫度下的光電轉(zhuǎn)換性能要得到保證，故在半導(dǎo)體材料選擇、電池 結(jié)構(gòu)和柵線(xiàn)設(shè)計(jì)等方面都要進(jìn)行一些特殊考慮。最理想的制造聚光太陽(yáng)電池的材料為砷化鎵，因?yàn)樗慕麕挾群洼d流子濃度均適合于在強(qiáng)光下工作。其次是單晶硅 材料。在電池結(jié)構(gòu)方面，聚光電池的Ｐ ｎ結(jié)構(gòu)要求較深，普通太陽(yáng)電池多用平面結(jié)構(gòu)，而聚光太陽(yáng)電池常采用垂直結(jié)構(gòu)，以減少串聯(lián)電阻的影響。同時(shí)，聚光電池 的柵線(xiàn)也較密，典型的聚光電池的柵線(xiàn)約占電池面積的 10%. 31 b、低污染 氫氣作為儲(chǔ)能物質(zhì)時(shí)產(chǎn)物只有水 用富氫氣體 (化石燃料制備 )做燃料時(shí)， CO2少 40% 其它燃料，也不存在 SO2， NOx，粉塵等污染 32 c、低噪音，安裝靈活，積木化強(qiáng)，占地面積小 d、儲(chǔ)能物質(zhì)選擇范圍寬 e、 負(fù)荷響應(yīng)快， 工作可靠性好，運(yùn)行質(zhì)量高 f、運(yùn)行成本高，難以普及 g、高溫工作時(shí)電池壽命短，穩(wěn)定性差 h、缺乏完善的燃料供應(yīng)體系 33 發(fā)展史 a、 1838年瑞士科學(xué)家 Schonbein發(fā)現(xiàn)原理 b、 1839年英國(guó)科學(xué)家 Grove按電解水逆過(guò)程設(shè)計(jì)出第一個(gè)燃料電池 c、 1889年 Mond和 Langer制得氫氧燃料電池，獲得 d、 1894年 Ostward從理論上論證了燃料電池的效率為 50~80% e、 1959年 Bacon制造出可以實(shí)際工作的堿性燃料電池 f、 1962年燃料電池用于太空任務(wù) g、 1972年杜邦公司研制出高分子電解質(zhì)隔膜 34 二次電池的質(zhì)量比能量和體積比能量一般低于一次電池 分類(lèi) 電池名稱(chēng) 電池構(gòu)成 額定電壓/V 正極活性物質(zhì) 電解質(zhì) 負(fù)極活性物質(zhì) 二次電池 鉛酸蓄電池 PbO2 H2SO4 Pb 鎳鎘蓄電池 Ni2O3 KOH Cd 鎳鐵蓄電池 Ni2O3 KOH Fe 銀鋅電池 AgO KOH(ZnO) Zn 銀鎘電池 AgO KOH Cd 堿錳電池 MnO2 KOH(ZnO) Zn 鎳氫電池 Ni2O3 KOH H2或金屬氫化物 . 二次電池 35 . 鉛蓄電池 鉛蓄電池的應(yīng)用： 機(jī)動(dòng)車(chē)輛、備用電源、電站負(fù)荷調(diào)整、電動(dòng)工具電源 鉛蓄電池的分類(lèi)： 開(kāi)放式 ：外殼上有排氣孔，電解液會(huì)減少，須檢查，加水加酸維護(hù) 免維護(hù)密封式 ：用高析氫過(guò)電位鉛合金，幾乎沒(méi)有水電解，在整個(gè)使用壽命期，不需維護(hù) 36 鉛蓄電池的表示： Pb | H2SO4 | PbO2， Pb 放電時(shí)： 電池總反應(yīng)為： Pb + PbO2+2H2SO4 →2PbSO4 +2H2O 負(fù)極： Pb + SO42 →PbSO4 +2e 正極： PbO2 + SO42 + 4H+ + 2e →PbSO4 +2H2O 充電時(shí)： 負(fù)極： PbSO4 (固體 )→ PbSO4 (液體 ) →Pb2+ + SO42 +2e → Pb 電池總反應(yīng)為： 2PbSO4 +2H2O →Pb + PbO2+2H2SO4 正極： PbSO4 +2H2O → PbO2 + SO42 + 4H+ + 2e 37 . 堿性蓄電池 (以 KOH等水溶液為電解質(zhì) ) 堿性蓄電池的正負(fù)極反應(yīng) 電極 種類(lèi) 電極反應(yīng) j?/V 理論放電容量 (g/Ah) 正極 氫氧化鎳 NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OH 氧化銀 2AgO+H2O+2e=Ag2O+2OH Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH 空氣 O2+H2O+2e=O2H+OH O2+H2O+4e=4O2H+OH 負(fù)極 鐵 Fe+2OH =Fe(OH)2+2e 鎘 Cd+2OH =Cd(OH)2+2e 鋅 Zn+2OH =Zn(OH)2+2e 38 堿性蓄電池的電池反應(yīng) 種類(lèi) 電極反應(yīng) 開(kāi)路電壓 /V 鎳 鎘電池 2NiOOH+2H2O+Cd=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
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