事情是这样的(see figure 1): Figure 1 小编如何跪了一夜的搓衣板 小编想了一宿,觉得一定不是自己态度的问题,一定是自己没有解释明白,遂成此文。 充电电池的开路电压(不放电时正负两极之间的电位差)是有电池正、负极与电解材料决定的。这是由不同材质的电化学反决定的。也就是说,只要正负极材料一样,不管电池多大、容量多大,电压都是一样的。 不是想做多少电压就能做多少电压的。而且1.5V/1.2V也只是标称,非实际电压。 比如1.2V的镍铬、镍氢电池,标称1.2V,充满是1.4V甚至更高一些,放电可以到1V。 能源对于社会进步具有不可磨灭的巨大推进作用,近几十年来,随着人们对物质生活的更高要求,社会的发展对能源的需求越来越大,对各种能源开发,以及各种能源的利用率的提高依然迫在眉睫。 不同能源的利用情况 那么既然如此 ,无论如何投绕不过太阳能 太阳能是一种的热辐射能,是太阳经过热核反应向外界释放的能量。虽然最终到达地球的能量相对于太阳释放的能量非常少,只有几十亿分之一,但是这却是地球光热能的主要来源,足以使得地球上的各种生物能够生存繁衍下来。对于太阳能有许多优势促使我们积极利用以满足能源需求。首先,地球上到处都有太阳辐射,而且有很多,figure 2 展示了全球的太阳能平均辐射量,可以看到虽然太阳能辐射量在全球分布沿赤道向南北极递减,但是分布极为广泛。 Figure 2 全球平均太阳能辐射量 图片来源:https://upload./wikipedia/commons/9/9d/SolarGIS-Solar-map-World-map-en.png. 那么如何把太阳能转化为电能呢? 太阳能电池的发展已经经历了一百多年的时间。光伏效应是在 1839 年当时只有 19 岁的法国物理学家Alexandre-Edmond Becquerel发现的。 (说起他,可是一门三杰、在法国自然科学界大名鼎鼎的贝克赖尔家族的一员。他的父亲Antoine CésarBecquerel(老贝克赖尔)是法国皇家科学院成员,一生在电化学领域成就卓著;他的儿子Antoine Henri Becquerel(小贝克赖尔)更是有名,因发现天然放射性,与居里夫妇共同获得1903年诺贝尔奖。这又让我想起了我们所的wang'shou'jue) 当前,世界各国对于太阳能的利用都出现持续且迅速的增长,而作为太阳能利用的重要组件光伏电池,产量也在持续增长。 Figure 3 2010 年至 2017 年每年电池系统安装量 Figure 4 2010 年至 2017 年累计电池系统安装量 由图可以看出,我国不仅光伏电池产量多,同时我国也逐渐取代德国,成为每年与累计光伏系统安装最多的国家。 太阳能电池的工作基本原理是基于光伏效应(photovoltaic effect),即两种不同材料的接触点在电磁辐射的影响下产生电势差。 而光伏效应与光电效应(材料吸收高于其临街频率的光之后发出电子)相似。光电效应是阿尔伯特·爱因斯坦在 1905 年假定光由固定能量量子-光子组成解释了这一现象。光子能量由如下公式计算: E = ℎ𝑣 其中 h 是普朗克常数,v 是光波频率。
基于光伏效应的太阳能电池工作可分为以下三个过程:
目前来说,我们可以把太阳能电池分为以下几类:
参考文献:
来源:中科院半导体所 |
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