二维碰撞的能量损失与散射角的关系探讨.赵禹。doc

太阳能的高效转换与利用的讨论 尹卓 夏君臣 唐成 李晓澜 袁雄 邵毅全 （内江师范学院工程技术学院 四川 内江） 摘 要：太阳能在生活中是一类常见物理现象，在有些领域其能量损失是人们关注的焦 点。通过控制变量法做二维碰撞试验，研究能量损失与反冲角的关系。本文论述了， 关键词：太阳能电池板；光照强度；温度 引言 太 阳 能 是 目 前 生 活 中 应 用 较 为 广 泛 的 一 种 清 洁 能 源 ， 但 是 能 量 的 转 化 与 利 用 技 术 还 处 于 一 种 发 展 阶 段 ， 其 转 化 效 率 普 遍 偏 低 ， 利 用 领 域 普 遍 较 窄 。 如 何 提 高 太 阳 能 的 转 化 率 和 推 广 它 的 应 用 领 域 成 为 了 当 今 社 会 研 究 的 主 要 问 题 。 1 太 阳 能 电 池 应 用 的 理 论 基 础 太 阳 能 电 池 的 发 电 原 理 ： 利 用 光 伏 发 电 ， 即 通 过 以 对 有 光 响 的 器 件 将 光 能 转 换 成 电 能 。 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 主 要 由 太 阳 能 光 伏 电 池 组 ， 光 伏 系 统 电 池 控 制 器 ， 蓄 电 池 和 交 直 流 逆 变 器 等 主 要 部 件 组 成 ， 其 中 的 核 心 元 件 是 光 伏 电 池 组 和 控 制 器 。 各 部 件 在 系 统 中 的 作 用 。 光 伏 电 池 ： 光 电 转 换 。 太 阳 能 电 池 主 要 有 硅 晶 体 材 料 做 成 类 似 二 极 管 中 的 P-N 结 ， 工 作 原 理 与 二 极 管 类 似 。 在 二 极 管 中 ， 推 动 P-N 结 空 穴 和 电 子 运 动 的 是 外 部 电 场 ， 而 在 太 阳 能 电 池 中 推 动 空 穴 和 电 子 运 动 的 是 太 阳 光 子 和 光 辐 射 热 。 也 就 是 通 常 所 说 的 光 伏 特 效 应 原 理 。 2 太 阳 能 电 池 基 本 性 质 光 电 转 换 效 率 %为 评 估 太 阳 电 池 好 坏 的 重 要 因 素 。 目 前 使 用 的 太 阳 能 电 池 实 验 室 ： 24%， 产 业 化 ： 15%。 填 充 因 子 FF%为 评 估 太 阳 电 池 负 载 能 力 的 重 要 因 素 。 FF=(ImVm) /(IscVoc)。 其 中 ： Isc-短 路 电 流 ， Voc-开 路 电 压 ， Im-最 佳 工 作 电 流 ， Vm- 最 佳 工 作 电 压 ； 标 准 光 强 与 地 面 环 境 温 度 ： AM1.5 光 强 ， 1000W/m2， t=25 ； 光 照 强 度 对 电 池 性 质 的 影 响 ， 例 如 ： 在 为 30 ， 在 光 照 强 度 大 时 某 电 池 板 输 出 功 率 测 得 为 80W， 如 果 光 照 强 度 减 小 时 ， 则 电 池 板 输 出 功 率 就 明 显 的 比 80W 小 。 温 度 对 电 池 性 质 的 影 响 ， 例 如 ： 在 标 准 状 况 下 ,AM1.5 光 强 ， t=25 某 电 池 板 输 出 功 率 测 得 为 100W,如 果 电 池 温 度 升 高 至 45 时 ， 则 电 池 板 输 出 功 率 就 不 到 100W。 3 提 高 太 阳 能 电 池 板 利 用 率 的 方 法 为了进一步提高电池板对太阳能的利用率 ,同时从节能、节约资源的角度出发 ,希 望在用最少的资源换取最高的带负载能力和利用率。通过研究温度、光照强度和产生电 压的大小的关系,进一步提高电池板的工作效率以及实用性。 在 20的室温下用电池板来测试光照强度、温度与产生的电压的关系。 表 1 光度对于电池板工作效率的影响表 光度/lux 电压/mV 268 26 335 48 482 56 642 64 859 73 1090 85 1368 97 图 1 光 度 与 电 压 的 关 系 表 2 温 度 对 于 电 池 板 工 作 效 率 的 影 响 表 温 度 / 电 压 /mV 28 51.7 32 57.0 36 66.3 42 76.1 48 86.6 50 92.4 13 图 2 温 度 与 电 压 的 关 系 参 考 文 献 【 1】 郑 永 令 ， 贾 起 民 ， 方 小 敏 .力 学 （ 第 二 版 ） M.北 京 :高 等 教 育 出 版 社 ， 2002.8:179184. 【 2】 郭 茂 政 .二 维 弹 性 碰 撞 与 动 量 关 系 的 几 何 研 究 N.烟 台 师 范 学 院 学 报 ， 2002， 18（ 4） ： 318320. 【 3】 葛 松 华