姜承永-有机硅材料在太阳能电领域的应用课件

1、有机硅材料在太阳能发电领域的应用姜 承 永有机硅材料在太阳能发电领域的应用有机硅材料在太阳能发电领域的应用1 1 前言前言2 2 太阳能发电工作原理、运行方式及系统组成太阳能发电工作原理、运行方式及系统组成2.1 2.1 太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术2.2 2.2 太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术2.3 2.3 太阳能发电的运行方式太阳能发电的运行方式3 3 太阳能发电配套有机硅材料的研究开发太阳能发电配套有机硅材料的研究开发3.1 3.1 有机硅材料的特性与功能有机硅材料的特性与功能3.2 3.2 有机硅材料在太阳能发电领域的应用有机硅材料在太阳能发电领域的应用3.3 3.3 太

2、阳能发电配套应用有机硅材料研究开发太阳能发电配套应用有机硅材料研究开发前前 言言 太阳能是一种取之不竭、清洁的可再生能源，利用太太阳能是一种取之不竭、清洁的可再生能源，利用太阳能发电是当代最热门的能源研究课题。阳能发电是当代最热门的能源研究课题。 具有优异工艺性能和使用性能的有机硅材料，已经进具有优异工艺性能和使用性能的有机硅材料，已经进入太阳能发电领域，伴随太阳能产业的发展，太阳能发入太阳能发电领域，伴随太阳能产业的发展，太阳能发电技术不断进步，对于与之配套的材料不断提出新的要电技术不断进步，对于与之配套的材料不断提出新的要求，有机硅材料将会发挥更加重要的作用，这也为有机求，有机硅材料将会发

3、挥更加重要的作用，这也为有机硅产业带来了新的发展机遇。硅产业带来了新的发展机遇。太阳能发电工作原理、系统组成及运行方式太阳能发电工作原理、系统组成及运行方式 目前较成熟的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发目前较成熟的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电技术和太阳能光热发电技术电技术和太阳能光热发电技术 光伏发电系统的主要优点是构建规模灵便，可以有效光伏发电系统的主要优点是构建规模灵便，可以有效利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源，可以就地发利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源，可以就地发电就地应用，减少电力输送损耗。光伏发电装置基本不应电就地应用，减少电力输送损耗。光伏发电装置基本不应用运转机

4、械设备，可靠稳定寿命长、安装维护简便。用运转机械设备，可靠稳定寿命长、安装维护简便。 光热发电则规模效应明显，光热发电只适合大规模电光热发电则规模效应明显，光热发电只适合大规模电站，对土地面积、资金规模等要求较高，电站规模越大，站，对土地面积、资金规模等要求较高，电站规模越大，单位电量的成本越低。单位电量的成本越低。太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术 光伏发电原理：根据光生伏打效应光伏发电原理：根据光生伏打效应 在太阳光照射下，太阳能电池的光电转换芯片吸收光能，产生光电子在太阳光照射下，太阳能电池的光电转换芯片吸收光能，产生光电子- -空空穴对，在电池芯片内建电场的作用下，光生电子和空穴被分

5、离，其结果在电池穴对，在电池芯片内建电场的作用下，光生电子和空穴被分离，其结果在电池两端形成异性电荷的积累，即产生两端形成异性电荷的积累，即产生“光生电动势光生电动势”，这种光照产生电压的现象，这种光照产生电压的现象就是就是“光生伏打效应光生伏打效应”。在光电池内建电场的两端分别接上引线和连接负载，。在光电池内建电场的两端分别接上引线和连接负载，则负载就有电流流过，由此实现光伏发电和做功。则负载就有电流流过，由此实现光伏发电和做功。 太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术 光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元制

6、器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成。器件构成。 目前应用较广的太阳能电池主要有单晶硅、多目前应用较广的太阳能电池主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅三种，近年来也出现了磷化铟、砷晶硅和非晶硅三种，近年来也出现了磷化铟、砷化镓、铟硒铜等硅以外的化合物材料。化镓、铟硒铜等硅以外的化合物材料。太阳能光伏发电站太阳能发电路灯家用太阳能光伏发电系统太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术 太阳能光热发电原理：利用光学系统聚集太阳辐射能，以其太阳能光热发电原理：利用光学系统聚集太阳辐射能，以其加热工质产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。加热工质产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。 太阳能光热发电试验装置太阳能光

7、热发电装置太阳能光热发电站太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术 太阳能光热发电技术就是利用光学系统聚集太阳能光热发电技术就是利用光学系统聚集太阳辐射能，以其加热工质产生蒸汽，驱动汽轮太阳辐射能，以其加热工质产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。发电机组发电。 依据聚光方式的不同，太阳能光热发电分为依据聚光方式的不同，太阳能光热发电分为塔式、槽式、碟式（盘式）和菲涅尔聚焦四种光塔式、槽式、碟式（盘式）和菲涅尔聚焦四种光热发电方式。热发电方式。 太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术 槽式太阳能光热发电系统采用的是槽式太阳能光热发电系统采用的是“线聚焦线聚焦”原理，通过大面原理，通过大面积的槽式抛物面反射

8、镜将太阳光聚焦反射到一条集热管上，加热管积的槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦反射到一条集热管上，加热管内的热载体，再通过热转换设备产生高压蒸汽，送入常规的汽轮机内的热载体，再通过热转换设备产生高压蒸汽，送入常规的汽轮机内进行发电。系统一般由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置内进行发电。系统一般由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置或和辅助能源装置或和辅助能源装置( (如锅炉如锅炉) )等组成。聚光集热系统是本系统的核等组成。聚光集热系统是本系统的核心，由聚光镜、接收器和跟踪装置构成。心，由聚光镜、接收器和跟踪装置构成。 塔式光热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，塔式光热发电系统的基

9、本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将阳光聚集到一个固定在塔顶部的接收器上，产生的高温加热传热将阳光聚集到一个固定在塔顶部的接收器上，产生的高温加热传热介质，高温传热介质来加热蒸汽以驱动常规的汽轮发电机组发电。介质，高温传热介质来加热蒸汽以驱动常规的汽轮发电机组发电。这种发电方式无需常规能源，动力供给完全来源于集热系统内因太这种发电方式无需常规能源，动力供给完全来源于集热系统内因太阳辐射产生的高温传热介质。这种光热发电系统主要有定日镜阵阳辐射产生的高温传热介质。这种光热发电系统主要有定日镜阵列、高塔、受热器、传热流体、换热部件、蓄热系统、控制系统、列、高塔、受热器、传热流体、换热部件、蓄热系统

10、、控制系统、汽轮机和发电系统等组成。汽轮机和发电系统等组成。太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术 碟式光热系统借助于双轴跟踪，利用旋转抛物面反射镜，将入碟式光热系统借助于双轴跟踪，利用旋转抛物面反射镜，将入射的太阳辐射进行点聚集，吸热器吸收这部分辐射能并将其转换成射的太阳辐射进行点聚集，吸热器吸收这部分辐射能并将其转换成热能，加热工质以驱动热机热能，加热工质以驱动热机( (如燃气轮机、斯特林发动机或其它类如燃气轮机、斯特林发动机或其它类型透平等型透平等) )，从而将热能转换成电能。碟式光热发电系统主要由太，从而将热能转换成电能。碟式光热发电系统主要由太阳能凹面聚焦镜、接收器和发电机组成。太阳能

11、斯特林发电技术是阳能凹面聚焦镜、接收器和发电机组成。太阳能斯特林发电技术是将斯特林发电机直接放在焦点处。将斯特林发电机直接放在焦点处。 菲涅尔系统就是简化了的槽式系统。菲涅尔系统其实就是用一组菲涅尔系统就是简化了的槽式系统。菲涅尔系统其实就是用一组平板镜来取代槽式系统里的抛物面型的曲面镜聚焦。通过调整控制平板镜来取代槽式系统里的抛物面型的曲面镜聚焦。通过调整控制平面镜的倾斜角度，将阳光反射到集热管中，实现聚焦加热。为了平面镜的倾斜角度，将阳光反射到集热管中，实现聚焦加热。为了简化系统，一般采用水、油或熔盐作为吸热介质。相比于抛物面型简化系统，一般采用水、油或熔盐作为吸热介质。相比于抛物面型的曲

12、面镜，平面反射镜制造难度低，因此大大降低了初始投资成的曲面镜，平面反射镜制造难度低，因此大大降低了初始投资成本。本。菲涅尔透镜太阳能发电的运行方式太阳能发电的运行方式 将太阳的辐射能转变成电能的发电装置称将太阳的辐射能转变成电能的发电装置称为太阳能发电系统。太阳能发出的电能通过为太阳能发电系统。太阳能发出的电能通过运行系统输送到到用户做功。运行系统输送到到用户做功。 地面民用太阳能发电系统的运行方式，主地面民用太阳能发电系统的运行方式，主要分为离网运行和联网运行两大类。要分为离网运行和联网运行两大类。有机硅材料在太阳能发电领域的应用有机硅材料在太阳能发电领域的应用有机硅材料的特性与功能有机硅材

13、料的特性与功能 有机硅材料形态多样有机硅材料形态多样 有机硅聚合物大多具有半无机半有机特殊高分子结构有机硅聚合物大多具有半无机半有机特殊高分子结构 有机硅材料具有耐高温耐低温、耐气候老化、憎水防有机硅材料具有耐高温耐低温、耐气候老化、憎水防潮、高绝缘强度和低介电损耗、光学透明、安全无毒等潮、高绝缘强度和低介电损耗、光学透明、安全无毒等一系列优良性能。一系列优良性能。 有机硅材料不仅适应多种场合的应用，而且还可以胜有机硅材料不仅适应多种场合的应用，而且还可以胜任通用型合成材料不能承受的严酷环境下的苛刻使用条任通用型合成材料不能承受的严酷环境下的苛刻使用条件。用作在户外条件下长期工作的太阳能发电装

14、置配套件。用作在户外条件下长期工作的太阳能发电装置配套材料，有机硅产品显示出无与伦比的优越性能。材料，有机硅产品显示出无与伦比的优越性能。有机硅材料在太阳能发电领域的应用有机硅材料在太阳能发电领域的应用太阳能电池系统配套应用的有机硅材料太阳能电池系统配套应用的有机硅材料 太阳能电池粘接密封用单组分室温硫化硅橡太阳能电池粘接密封用单组分室温硫化硅橡 太阳能电池芯片表面减反射膜层材料太阳能电池芯片表面减反射膜层材料 太阳能电池组件透光表面的保护膜太阳能电池组件透光表面的保护膜 太阳能电池组件装配用填充粘接材料太阳能电池组件装配用填充粘接材料太阳能光热发电系统应用的有机硅材料太阳能光热发电系统应用的有机硅材料 太阳能光热发电系统的高温传热介质硅油太阳能光热发电系统的高温传热介质硅油 太阳能光热发电构筑物的耐热耐候有机硅涂料太阳能光热发电构筑物的耐热耐候有机硅涂料 太阳能光热发电菲涅尔透镜成型用有机硅材料太阳能光热发电菲涅尔