太阳能技术论文

太阳能技术论文（共10篇）（共10篇）

1.太阳能技术论文 篇一

太阳能供热是最具潜力太阳能热利用技术

中国新能源网 | 2010-6-23 9:51:00 | 新能源论坛 | 我要供稿 特别推荐：《2010中国新能源与可再生能源年鉴》

按建筑热工设计分区，我国2/3以上的国土面积属严寒和寒冷地区，为保证生存的基本条件，建筑物必须供暖。随着生活水平的提高和居住环境的改善，夏热冬冷地区对采暖的要求不断提高，城镇绝大部分家庭已安装空调自行解决冬季采暖问题。目前，我国城镇建筑消耗采暖用能1.3亿吨标煤／年，相当于我国2004年煤产量的10%%左右。与单独的太阳能供热水相比，太阳能供热采暖获得的节能量更大。因此，太阳能供热采暖是继太阳能供热水之后，需要在建筑中应用推广的又一项太阳能热利用技术。??? 太阳能供热采暖的应用现状

??? 相对于单纯的太阳能热水供应，我国兼有冬季供暖的太阳能供热、采暖技术和工程应用水平较低，由于主动式太阳能采暖系统复杂、设备多，所以初期投资和经常维持费用都比被动式太阳能采暖高。我国是发展中国家，经济发展相对落后，从国情出发，过去采取的政策是优先发展被动式太阳能采暖。

??? 我国的第一栋被动式采暖太阳房1977年在甘肃省民勤县建成，经过广大科技工作者20多年的努力，通过国家“六五”、“七五”、“八五”科技攻关项目，在引进、消化、吸收世界太阳能建筑技术的基础上，我国己形成了具有中国特色的包括理论、设计、施工、试验及评价方法在内的一整套被动式太阳能采暖技术，建成了几百万平方米（建筑面积）的被动式采暖太阳房。“十五”期间有代表性的示范工程是由世界银行贷款、全球环境基金赠款，在中国基本卫生服务项目中的卫生Ⅷ支持性项目完成的29座被动式太阳能采暖乡镇卫生院，分别位于甘肃、青海和山西省。

??? 受经济水平的制约，主动式太阳能供暖系统在我国一直发展得比较缓慢，太阳能供热、采暖工程应用仍处于起步阶段。目前，已经建成了若干单体建筑太阳能供热采暖试点工程，如北京清华阳光能源开发有限公司和北京桑普公司的办公楼，北京市平谷县新农村建设项目的将军关、玻璃台等乡村的农民住宅，拉萨火车站等；但太阳能区域供热、采暖（小区热力站）工程则还没有应用的实践。这种太阳能供暖系统的推广障碍并不在于集热、供暖技术本身，而在于投资费用高和春、夏、秋季热水过剩，需要通过季节蓄能技术和全年的综合利用，与地源热泵、生物质能等其他可再生能源的互为补充来解决。??? 2006年5月启动的财政部、建设部“可再生能源建筑应用示范推广项目”中包括了较多的太阳能供热、采暖工程，在2006年~2007年申报通过的212个项目中，太阳能+热泵综合的项目占25%%，待该项目实施完成后，将极大带动我国太阳能供热采暖技术的发展和提高。太阳能供热采暖的技术规范与标准

??? 为适应建筑节能的形势要求，由建设部工程质量安全监督与行业发展司组织编写的《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇》暖通空调·动力分册中，专列了一章（第九章：太阳能供暖系统）规定了太阳能供暖系统的设计原则，给出了相应的设计参数和设计方法。??? 为提高我国太阳能供热、采暖系统的工程设计和建设水平，建设部在2006年的工程建设标准规范制定、修订计划中，将国家标准《太阳能供热采暖工程技术规范》列入了立项计划。该标准的主编单位是中国建筑科学研究院，目前标准的送审稿已通过专家评审，预计于2008年内完成标准的报批稿上报。

??? 太阳能供热采暖技术的发展战略

??? “十一五”期间，我国的太阳能供热采暖技术和工程应用将会有较快的发展，特别是财政部、建设部的“可再生能源建筑应用示范项目”完成后，会获得相当数量示范工程的实践经验总结。所以，近几年的工作应着重放在为将来实施太阳能供热采暖技术推广及相关政策的制定创造条件上。一方面积极开展工程应用示范，另一方面可以挑选工程应用较多的地区，先行酝酿制定地方性的太阳能供热采暖技术推广政策。

??? 太阳能供热采暖是继太阳能热水之后，最具发展潜力的太阳能热利用技术，是今后应大力推广的技术。我国太阳能资源最为丰富的地区（太阳能资源区划的第1区和第2区），都是气候寒冷、常规能源比较缺乏的偏远地区，如西藏、新疆、内蒙古等，既有实际的采暖需求、又有充足的资源条件，是应用太阳能供热采暖条件最为优越的地区。但是，这些地区大多比较贫困，缺乏工程示范的经济支撑能力。所以，国家应出台相应的优惠政策，重点扶持这些地区开展太阳能供热采暖的工程示范，在此基础上总结经验，进行可行性研究分析，并在条件成熟后，率先出台推广太阳能供热采暖技术的地方性政策法规，逐步过渡到全国。??? 必须努力提高太阳能供热、采暖系统的太阳能保证率，做到全年综合利用；应研究开发短期和季节蓄能新技术，在我国北方冬季寒冷、夏季凉爽的地区，蓄存春、夏、秋季太阳热能用于冬季采暖，提高太阳能供热、采暖系统的节能效益，这是太阳能供热、采暖技术进步的重要发展方向。

??? 应提高太阳能、地热能、生物质能等多种可再生能源在建筑中的综合利用技术水平，包括优化设计、智能化控制、蓄能技术等，发挥不同能源种类的各自优势，做到多能互补；开发太阳能供热、采暖综合利用“绿色建筑”的评估检测技术，建立太阳能供热、采暖综合利用“绿色建筑”性能评估体系，进行建筑物能效标识认证，从而保证市场的持续健康发展。来源：中国建材网

2.太阳能技术论文 篇二

1 太阳能在制冷系统中的应用

根据不同的能量转换方式,太阳能供冷主要有以下两种方式:1)先实现光—电转换,再以电力制冷;2)进行光—热转换,再以热能制冷。

1.1 基于太阳能光—电转换原理实现制冷的方式

1.1.1 太阳能半导体制冷系统

太阳能半导体制冷技术是利用光电电池产生的电能来驱动半导体制冷装置。其工作原理是:光伏效应产生电能,再利用帕尔贴效应达到制冷效果。帕尔贴效应指的是当电流流过两种不同导体的界面时,将从外界吸收热量,或向外界放出热量。这种空调技术具有使用维护简单、无污染、储能方便、可分散供电的特点。同时,由于是利用帕尔贴效应的制冷技术,系统中不存在泵和压缩机等机械,也没有复杂的管路系统,只需简单地切换电流方向就可以使系统由制冷状态转为制热状态,在阴雨天、夜间又可利用存储在蓄电池中的电能工作,解决了太阳能供应的间歇性和不可靠性的问题。

太阳能半导体制冷系统的缺点是制冷效率较低,COP一般约0.2～0.3,而且目前太阳能电池的转换效率也不高,这导致了整体系统成本的提高。如何改进材料的性能,寻找更为理性的材料,成了太阳能半导体制冷的主要问题。

1.1.2 光电压缩机式制冷

这种系统实质上仍是压缩式制冷,其通过光伏转换装置将太阳能转化成电能,经过逆变(高频或者工频)后驱动一般的压缩式制冷机。光电压缩式制冷优点是可采用技术成熟日效率高的压缩式制冷技术,可以方便地获取冷量,缺点也很明显,其成本比常规制冷循环高约3倍～4倍。但随着光伏转换装置效率的提高和成本的降低,光电式太阳能制冷产品将有广阔的发展前景。

1.2 基于太阳能光—热转换原理实现制冷的方式

1.2.1 太阳能吸收式制冷

吸收式制冷目前最常见、最有代表性的就是溴化锂吸收式制冷。它是利用水作为制冷剂,溴化锂水溶液作为吸收剂,用热直接驱动进行供冷的系统。该系统主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵等构成。其工作原理为:溴化锂水稀溶液在发生器里被加热,放出水蒸气后,浓溶液进入吸收器;而水蒸气进入冷凝器被凝结成冷凝水,再经膨胀阀节流降压后变为低压低温的水进入蒸发器吸收热量蒸发,从而达到供冷的目的;蒸发的水蒸气被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收后,成为稀溶液,并由溶液泵送回发生器,完成一个循环。

太阳能吸收式制冷系统的主要构成与普通吸收式制冷系统基本相同,唯一的不同就在于系统中发生器的热源改为了太阳能集热器送出的热水。该类系统国内已经建成多座。“九五”计划期间,国家科委把“太阳能空调”列为重点科技攻关项目。

1.2.2 太阳能吸附制冷

太阳能吸附式制冷系统主要是将太阳能用于吸附材料的再生、活化。该系统主要包括太阳能集热器、吸附发生器、冷凝器和蒸发器。它利用太阳能加热吸附发生器,使被吸附的气态制冷剂不断地受热解析出来,在冷凝器中冷凝成液体,再流入蒸发器。液态制冷剂在蒸发器中不断蒸发而实现制冷,而蒸发的气态制冷剂在吸附发生器中又被吸附剂吸附,吸附饱和后再次被太阳能加热而解吸,完成循环。另外,太阳能作为再生热源也被引入到转轮式除湿空调系统中,用于除湿材料的再生,该系统也是当前国际空调领域的研究热点。目前,国际上已有多个太阳能转轮除湿空调工程成功实施[5]。

1.2.3 太阳能喷射制冷及其他太阳能驱动机械制冷方式

太阳能喷射式制冷主要是利用太阳能集热器加热制冷剂产生一定压力的蒸汽,然后制冷剂蒸汽通过喷嘴喷射进行制冷[4]。此外,还可使用太阳能供热,驱动一个朗肯循环产生电能后,用于给传统制冷设备供电,从而达到供冷的目的。关于太阳能朗肯循环的介绍可参看文献[2][3][10]。

2 太阳能在采暖系统中的应用

2.1 直接主动太阳能采暖

这是太阳能利用早期阶段的应用方式。它主要是利用太阳能集热器与载热介质经蓄存及设备传送向室内供热。此系统由太阳能集热器、储热装置、传递设备、控制部件与备用系统组成。集热器吸收太阳辐射使集热器内的载热介质如水或空气的温度升高,并由水泵或风机传送至储热装置内,根据控制温度经过热交换器或直接送至散热装置向室内供热,并有备用辅助供热系统在阴天及太阳能供热不足时使用。另外,太阳能集热器还可以和地板辐射采暖结合,用集热器内的水作为地板辐射采暖供水。

2.2 太阳能热泵采暖

1)直膨式太阳能热泵。该系统以太阳能集热板为低温热源,充当热泵系统的蒸发器,使制冷工质在太阳能集热板中直接吸收太阳辐射蒸发,其主要包括太阳能蒸发集热器,压缩机,膨胀阀,冷凝器等部件。根据国内外对太阳能热泵供热水系统的研究表明,采用直膨式太阳能热泵系统,供热效率COP可达2.6以上,最高的已经达到6.6[12],相比常规空气源热泵系统,年能效比可提高27.7%[11]。2)间接式太阳能热泵。间接式系统是指太阳能集热器与热泵蒸发器分开,各自为独立的换热器。在太阳能集热板一侧的工质吸收太阳能升温,作为蒸发器内热泵循环工质的热源。该系统的优点在于在太阳能辐射充足时可直接利用太阳能集热器循环进行采暖或供热水,而无需启动热泵。另外,通过设计变化,可使得整个系统变为冷热双用系统,冬季气温低,通过太阳能辅助供热,提高热泵的供热效率。夏季,则让两套系统独立工作,热泵系统供冷,太阳能集热器系统供热水,从而有效提高系统全年的运行效率。

间接式系统相比直膨式系统的缺点在于系统复杂,初投资较高。

3 结语

我国是太阳能资源十分丰富的国家,2/3的地区年辐射总量大于5 000 MJ/m2。在建筑空调领域充分利用这种清洁、可再生能源一方面可极大地减少空调系统对不可再生能源及电力资源的消耗,另一方面由于减少了对传统能源的消耗,也将减少与之相关的各种环境污染问题。目前,关于太阳能制冷与热泵技术的研究和应用还处于发展中。许多相关理论和技术、产品尚处于研究、实验和示范运行的阶段,还未达到可以推广应用的地步。这里一个重要原因在于目前的太阳能集热和光电技术对太阳能的利用效率不高,从而导致整套系统的规模较大,投资成本较高。但是,相信随着科学技术的不断发展,新材料和新技术的不断开发应用,太阳能空调在我国乃至全球必将有广阔的发展前景。

摘要：针对我国目前采暖、空调能耗较大的现状,分别阐述了太阳能在制冷系统和采暖系统中的应用,详细介绍了各种太阳能制冷和采暖方式的原理及特点,以期促进太阳能在空调及采暖系统中的应用,从而降低能源消耗。

3.薄膜太阳能技术持续发烧 篇三

原油价格居高不下，传统电价成本也节节升高，随着日、韩等国政府，持续加码太阳能光电补助，以及近百家业者投入晶硅原料制造，太阳能发电成本可望降低，并成为下一波重要替代能源。

薄膜太阳能技术持续发烧

根据iSuppli 推估，到2012年全球太阳能电池市场的市值将从2007年的96亿美元增长到221亿美元。其中，薄膜太阳能电池的市占率将从2007年的5%增长攀升至20%以上，复合增长率高达70%。包括夏普、三洋、三菱电机，以及台湾的益通、绿能、茂迪、联相光电等公司都已相继投入薄膜技术领域。广大的商机也让相关的设备业者摩拳擦掌，希望进入这个新兆元产业。

PV Power Expo Taiwan 2008特别邀请夏普、三菱重工、联相光电和三洋电机等企业代表，从薄膜单晶硅之应用，以及CIS、CdTe、II-VI…等不同薄膜电池材料的应用，深入剖析最新薄膜电池的发展趋势。

多晶硅原料短缺问题可望舒缓

工研院太电中心主任蓝崇文指出: “随着全球越来越多业者投入多晶硅原料制造，例如韩国DC Chemical以及日本M.Setek投入量产，预估未来约有20家可成功量产，缺料问题可望获得解决，市场也会因为多晶硅原料成本下降，启动另一波更大的增长。”

针对硅材料发展，SEMI台湾地区太阳光电产业促进会主席暨益通光能股份有限公司蔡进耀将主持“太阳能多晶硅材料论坛”，与日、韩两大硅晶圆材料制造商--东洋制铁化学资深副总李宇铉及M .Setek总裁Ritsuo Matsumiya，共同讨论未来多晶硅材料发展、应用，及技术研发。

降低成本、营销国际—标准与认证刻不容缓

SEMI全球总裁暨执行长Stanley Myers表示:“尽管用于硅晶圆生产的SEMI M6标准已经被应用在太阳能电池的生产上，太阳光电产业仍需加快发展国际技术标准的脚步，来降低生产成本并加速研发投资。”因此，“太阳光电及平面显示器产业工安环保技术研讨会”中，SEMI将与主要设备业者共同探讨如何运用SEMI的标准活动协助PV产业降低成本。

取得国际认证为太阳能模块和电池业者成功打入国际市场的关键，SEMI邀请美国UL、德国abakus Solar AG、台湾地区工研院太电中心，以及 DuPont等企业组织代表，从模块设计和制造技术及可靠度技术验证的角度，说明性能测试、安全测试、可靠度测试，以及电与热性能测试等验证重点。

太阳光电人才正夯— SEMI PV University + High-Tech U 培育产业新血轮

4.太阳能技术论文 篇四

第1章 太阳能光伏发电及光伏组件 1.1 太阳能光伏发电概述

1.2 太阳能光伏发电系统的构成及工作原理 1.3 太阳能光伏组件与方阵

第2章 太阳能光伏组件的主要原材料及部件 2.1 太阳能电池片 2.2 面板玻璃 2.3 EVA胶膜 2.4 背板材料TPT 2.5 铝合金边框 2.6 互连条及助焊剂 2.7 有机硅胶 2.8 接线盒及连接器 2.9 原材料的检验标准及方法

第3章 太阳能光伏组件生产工序及工艺流程

第4章 电池片的分选、检测和切割工序

第5章 电池片的焊接工序

第6章 叠层铺设工序 第7章 层压工序

第8章 装边框及清洗工序

第9章 光伏组件的检验测试

第10章 光伏组件的包装

第11章 常用设备及操作、维护要点

第12章 光伏组件的生产管理

12.1 光伏组件生产常用图表及技术文件 12.2 光伏组件的板型设计 12.3 光伏组件生产的6S管理 12.4 光伏组件生产车间管理制度 12.5 光伏组件生产工序布局

附录1 常用光伏组件规格尺寸及技术参数 附录2 IEC61215质量检测标准 附录3 …………

第1章 太阳能光伏发电及光伏组件

本章主要介绍太阳能光伏发电系统的特点、构成、工作原理及分类。使读者对太阳能光伏发电系统有一个大致的了解。

1.1 太阳能光伏发电概述

1.1.1 太阳能光伏发电简介

太阳能光伏发电的基本原理是利用太阳能电池（一种类似于晶体二极管的半导体器件）的光生伏打效应直接把太阳的辐射能转变为电能的一种发电方式，太阳能光伏发电的能量转换器就是太阳能电池，也叫光伏电池。当太阳光照射到由P、N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的太阳能电池上时，其中一部分光线被反射，一部分光线被吸收，还有一部分光线透过电池片。被吸收的光能激发被束缚

图1-1 太阳能光伏电池发电原理 的高能级状态下的电子，产生电子—空穴对，在p-n结的内建电场作用下，电子、空穴相互运动(如图1-1)，n区的空穴向p区运动，p区的电子向n区运动，使太阳电池的受光面有大量负电荷(电子)积累，而在电池的背光面有大量正电荷(空穴)积累。若在电池两端接上负载，负载上就有电流通过，当光线一直照射时，负载上将源源不断的有电流流过。单片太阳能电池就是一个薄片状的半导体P-N结。标准光照条件下，额定输出电压为0．48V。为了获得较高的输出电压和较大的功率容量，往往要把多片太阳能电池连接在一起构成电池组件和电池方阵应用。太阳能电池的输出功率是随机的，不同时间、不同地点、不同安装方式下，同一块太阳能电池的输出功率也是不同的。

1.1.2 太阳能光伏发电的优点

太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此，与化石能源、风能和生物质能等新型发电技术相比，光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术，其主要优点如下：

⑴ 太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。在地球上分布广泛，只有有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制；

(2)太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的损失；

(3)光伏发电是直接从光子到电子的转换，没有中间过程(如热能—机械能、机械能—电磁能转换等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，具有很高的理论发电效率，最高可达 80%以上，技术开发潜力大；(4)光伏发电本身不用燃料，不排放包括温室气体和其它废气的任何物质，不污染空气，不产生噪音, 对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。是真正的绿色环保可再生新能源；

(5)光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。还可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源；

(6)光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳，电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守，维护成本低；

(7)光伏发电系统工作性能稳定可靠，使用寿命长(30 年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可长达20～35年。在光伏发电系统中，只有设计合理、选型适当，蓄电池的寿命也可长达10～15年。

(8)太阳能电池组件结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装。光伏发电系统建设周期短，而且根据用电负荷容量可大可小，方便灵活，极易组合、扩容。

1.1.3 太阳能光伏发电的缺点

当然，太阳能光伏发电也有它的不足和缺点，归纳起来有这么几点：

（1）能量密度低。尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大，但由于地球表面积也很大，而且地球表面大部分被海洋覆盖，真正能够到达陆地表面的能量只有到达地球范围辐射能量的10%左右，致使单位面积上能够直接获得的太阳能量却较少。通常以太阳辐照度来表示，地球表面最高值约为1.2 kW·h∕m2左右，绝大多数地区和大多数的日照时间内都低于1 kW·h∕m2。太阳能的利用实际上是低密度能量的收集、利用。

（2）占地面积大。由于太阳能能量密度低，这就使得光伏发电系统的占地面积会很大，每10KW光伏发电功率占地约需100平方米，平均每平方米面积发电功率为100W。随着光伏建筑一体化发电技术的成熟和发展，越来越多的光伏发电系统要占用空间和建、构筑物的屋顶和立面，将逐渐克服光伏发电占地面积大的不足

（3）转换效率低。光伏发电的最基本单元是太阳能电池组件。光伏发电的转换效率指的是光能转换为电能的比率。目前晶体硅光伏电池转换效率为13%～17%，非晶硅光伏电池只有6%～8%左右。由于光电转换效率太低，从而使光伏发电功率密度低，难以形成高功率发电系统。因此，太阳能电池的转换效率低是阻碍光伏发电大面积推广的瓶颈。

（4）间歇性工作。在地球表面，光伏发电系统只能在白天发电，晚上不能发电，除非在太空中没有昼夜之分的情况下，太阳能电池才可以连续发电，和人们的用电习惯不符。

（5）受气候环境因素影响大。太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射，而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大。雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。另外，由于环境污染的影响，特别是空气中的颗粒物灰尘等降落在太阳能电池组件表面，也会阻挡部分光线的照射，使电池组件转换效率降低，发电量减少。

（6）地域依赖性强。地理位置不同，气候不同，使各地区日照资源各异。光伏发电系统只有在太阳能资源丰富的地区应用效果才好。

（7）系统成本高。由于太阳能光伏发电效率低，到目前，光伏发电的成本仍然是其他常规发电方式（火力和水力发电）的几倍。这是制约其广泛应用的最主要因素。但是我们也应看到，随着太阳能电池产能的不断扩大及电池片光电转换效率的不断提高，光伏发电系统成本下降也非常快，太阳能电池组件的价格几十年来已经从最初的每瓦70多美元下降至目前的每瓦2.5美元左右。

（8）晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗.晶体硅电池的主要原料是纯净的硅。硅是地球上含量仅次于氧的元素，主要存在形式是沙子（二氧化硅）。从沙子一步步变成含量为99.9999%以上纯净的晶体硅，期间要经过多道化学和物理工序的处理，不仅要消耗大量能源，还会造成一定的环境污染。

尽管太阳能光伏发电有上述不足和缺点，但是随着全球化石能源的逐渐枯竭以及因化石能源过度消耗而引发的全球变暖和生态环境恶化，已经给人类带来了很大的生存威胁，因此大力发展可再生能源特别是太阳能光伏发电是解决这个问题的主要措施。由于太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，近年来我国政府也相继出台了一系列有关新能源及太阳能光伏产业的政策法规，使得太阳能光伏产业迅猛发展，光伏发电技术和水平不断提高，应用范围逐步扩大，并将在全球能源结构中占有越来越大的比例。

1.1.4 太阳能光伏发电的应用

太阳能电池及光伏发电系统已经广泛应用工业、农业、科技、国防及人民生活的方方面面，预计21世纪中叶，太阳能光伏发电将成为重要的发电方式，在可再生能源结构中占有一定比例。太阳能光伏发电的具体应用主要有以下几个方面：

（1）通讯、通信领域的应用：包括太阳能无人值守微波中继站，光缆通信系统及维护站，移动通讯基站，广播、通讯、无线寻呼电源系统，卫星通信和卫星电视接收系统，农村程控电话、载波电话光伏系统，小型通信机，部队通信系统，士兵GPS供电等。

（2）公路、铁路、航运交通领域的应用：如铁路和公路信号系统，铁路信号灯，交通警示灯、标志灯、信号灯，公路太阳能路灯，太阳能道钉灯、高空障碍灯，高速公路监控系统，高速公路、铁路无线电话亭，无人值守道班供电，航标灯灯塔和航标灯电源等。

（3）石油、海洋、气象领域的应用：石油管道阴极保护和水库闸门阴极保护太阳能电源系统，石油钻井平台生活及应急电源，海洋检测设备，气象和水文观测设备、观测站电源系统等。（4）农村和边远无电地区应用：农村和边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等用太阳能光伏户用系统、小型风光互补发电系统等解决日常生活用电，如照明、电视、收录机、DVD、卫星接收机等，也解决了为手机、MP3等随身小电器充电的问题，发电功率大多在十几瓦到几百瓦。用1千瓦到5千瓦的独立光伏发电系统或并网发电系统作为村庄、学校、医院、饭馆、旅社、商店等的供电系统。用太阳能光伏水泵，解决无电地区的深水井饮用、农田灌溉等。另外还有太阳能喷雾器、太阳能电围栏、太阳能黑光灭虫灯等

（5）太阳能光伏照明方面的应用：太阳能光伏照明包括太阳能路灯、庭院灯、草坪灯，太阳能景观照明，太阳能路标标牌、信号指示、广告灯箱照明等；还有家庭照明灯具及手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、割胶灯、节能灯、手电等。

（6）大型光伏发电系统（电站）的应用：大型光伏发电系统（电站）是10KW-50MW的地面独立或并网光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。

(7)太阳能光伏建筑一体化并网发电系统（BIPV）：将太阳能发电与建筑材料相结合，充分利用建筑的屋顶和外立面，使得大型建筑能实现电力自给、并网发电，是今后的一大发展方向。

（8）太阳能商品及玩具的应用：包括太阳能收音机、太阳能钟，太阳帽，太阳能充电器，太阳能手表、太阳能计算器，太阳能玩具等。（9）其他领域的应用:包括太阳能电动汽车、电动自行车、太阳能游艇，电池充电设备，太阳能汽车空调、换气扇、冷饮箱等；还有太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统，海水淡化设备供电，卫星、航天器、空间太阳能电站等。

1.2 太阳能光伏发电系统的构成、工作原理与分类 1.2.1 太阳能光伏发电系统的构成

通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统，也可叫太阳能电池发电系统。尽管太阳能光伏发电系统应用形式多种多样，应用规模也跨度很大，从小到零点几瓦的太阳能草坪灯，到几百千瓦甚至几个兆瓦的大型光伏发电站，但太阳能光伏发电系统的组成结构和工作原理确基本相同。主要由太阳能电池组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器（在有需要交流电的情况下用）以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。

1、太阳能电池组件

太阳能电池组件也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳光的辐射能量转换为电能，可以送往蓄电池中存储起来，也可以直接用于推动负载工作。当发电容量较大时，就需要用多块电池组件串、并联后构成太阳能电池方阵。目前应用的太阳能电池主要是晶体硅电池，分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等几种。

2、蓄电池

蓄电池的作用主要是存储太阳能电池发出的电能，并可随时向负载供电。太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求是：自放电率低；使用寿命长；充电效率高；深放电能力强；工作温度范围宽；少维护或免维护；价格低廉。目前为光伏系统配套使用的主要是免维护铅酸电池，在小型、微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池、锂电池或超级电容器。当需要大容量电能存储时，就需要将多只蓄电池串、并联起来构成蓄电池组。

3、光伏控制器

太阳能光伏控制器的作用是控制整个系统的工作状态，其功能主要有：防止蓄电池过充电保护；防止蓄电池过放电保护；系统短路电子保护；系统极性反接保护；夜间防反充保护等。在温差较大的地方，控制器还具有温度补偿的功能。另外控制器还有光控开关、时控开关等工作模式，以及充电状态、蓄电池电量等各种工作状态的显示功能。

光伏控制器一般分为小功率、中功率、大功率和风光互补控制器等。

4、交流逆变器

交流逆变器是把太阳能电池组件或者蓄电池输出的直流电转换成交流电，供应给电网或者交流负载使用的设备。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能发电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能发电系统。

5、光伏发电系统附属设施

光伏发电系统的附属设施包括直流配线系统、交流配电系统、运行监控和检测系统、防雷和接地系统等。

1.2.2 太阳能光伏发电系统的工作原理

太阳能光伏发电系统从大类上可分为独立(离网)光伏发电系统和并网光伏发电系统两大类。图1-2是独立型太阳能光伏发电系统的工作原理示意图。太阳能光伏发电的核心部件是太阳能电池板，它将太阳光的光能直接转换成电能，并通过控制器把太阳能电池产生的电能存储于蓄电池中。当负载用电时，蓄电池中的电能通过控制器合理地分配到各个负载上。太阳能电池所产生的电流为直流电，可以直接以直流电的形式应用，也可以用交流逆变器将其转换成为交流电，供交流负载使用。太阳能发电的电能可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存储起

图 1-2 独立型太阳能光伏发电系统工作原理

来，在需要时使用。

图1-3是并网型太阳能光伏发电系统工作原理示意图。并网型光伏发电系统由太阳能电池组件方阵将光能转变成电能，并经直流配线箱进入并网逆变器，有些类型的并网型光伏系统还要配置蓄电池组存储直流电能。并网逆变器由充放电控制、功率调节、交流逆变、并网保护切换等部分构成。经逆变器输出的交流电供负载使用，多余的电能通过电力变压器等设备馈入公共电网(可称为卖电)。当并网光伏系统因气候原因发电不足或自身用电量偏大时，可由公共电网向交流负载供电(称为买电)。系统还配备有监控、测试及显示系统，用于对整个系统工作状态的监控、检测及发电量等各种数据的统计，还可以利用计算机网络系统远程传输控制和显示数据。

5.太阳能技术论文 篇五

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第24卷第3期 2(H13年6H 太阳能学报 A(1TA vrl 24.Nu.3 ENERGIAE嫩l-ARIS SINICA Jun.2003 文章编号:0254—0096(200303—0352.05 太阳能建材技术的研究与开发(I ——光伏屋顶热性能的调查赵春江,崔容强 上海交通大学物理系太阡|能研究所,E海20003(’

摘要:为r对综台利用生态能源技术进行研究和发展,上海交大太阳能研究所建造了j D一叭号生态能源房。根据住大规模应用中节省建材和施工费及追求建筑美观的意图出发.实验性地开发了太阳能屋顶一体化技术。为了稠查太阳电池组件作为建筑模块使用时其背面温度的上升规律及对太侮j电池性能的影响,供今后设计类

似系统时参考,实际测定和讨沦了太阳电池背面温度与太阳辐照度、环境温度的关系.结果表明有自然通风通道的光伏屋顶的温度特性与支架布置型太阳电池方阵基本相同。关键词:生态能源房;太阳电池;光伏屋顶;电压中圈分类号:TM615文献标识码:A 引 言

发.实验性地开发了光伏屋顶一体化技术。

太阳能是一种对环境无污染、可再生、取之不尽的能源,而把太阳能同生态结合起来、把几千年来只是人类居住、遮风挡雨、避寒暑、娱乐的简单建筑发展成独立能源、自我循环式的新型建筑是人类进步和社会、科学技术发展的必然。“京都议定书”出台后,欧美各国和Ej本都制定了庞大的屋顶太阳能发电计划,要在2010年使太阳能发电规模登上一个新的台阶。从自身发展的需要和全球环保的需要出发,我国也准备加入京都议定书,这意味着我国在不久的将来也要大规模发展屋顶太阳能发电事业。国外推广屋顶太阳能发电技术都考虑了使环境优美、居住舒适的太阳能建筑一体化技术,并大力研究既不消耗矿物燃料、不污染环境又能使生态良性循环的独立能源建筑【1“。这种建筑一般称为生态能源房(Eoo-Energy House。从生态环境和居住

Fig l 图1 JD一0l生态能源房外景JD一0l ec。一energy Prof{le of

house 在推行光伏屋顶一体化技术中有两种类型可以采用。一种是光伏建材一体型,一种是光伏建材型。光伏建材一体型太阳电池是生产厂预先把太阳电池安装在普通屋顶建材上,然

后同普通屋顶建材施工一样安装在住宅上。寿命和防水性能等也同普通屋顶建材一样,只是在材料利用上有重复。光伏建材型太阳电池是让钢化玻璃和铝合金框架构成的太阳电池组件本身具有建材的功能,要求防水性能良好,能直接代替建材使用。另外,为了便于维护,要求光伏建材型太阳电池的寿命与周围的建材相匹配。从发展趋势看,光伏建材型将会成为主流。在光伏屋顶一体化技术中还有许多问题有待解

舒适化考虑,太阳能建筑一体化是一个必然的趋势。为了对生态能源技术进行研究和发展,上海交大太阳能所在上级部门的大力支持下建造了JD.01号生态能源房。房体为单层建筑,建筑面积245m2,采用了比较实用的外形设计,形态优美,既具有与自然的协调性,又与绿色能源匹配(图1。根据在大规模应用中节省建材和施工费及追求建筑美观的意图出

收穑日期:2002.09 12 万方数据 3期

赵春江等:太阳能建材技术的研究与开发(I 353 决,其中之一就是当太阳电池组件作为建筑模块使用剐其背面通风降温的问题,因为在通风不良的情况下,太阳电池组件背面温度可高达70℃以上,直接影响了太阳

电池的输出电压和转换效率”“。太阳电池作为独立电源使用时,总是同蓄电池结合起来组成系统,以便存贮电能和维持供电的持续性f8J:为r保证充电电压,设计光伏发电系统时必须考虑各种因素引起的太阳电池方阵的电压下降量,并据此确定太阳电池组件的串并联方式和方阵的排布形式。另外还需考虑电压下降造成的输出功率的F降。本文主要通过实际测定结果讨论采用光伏屋顶一体化技术后埘太阳电池输出性能的影响,供今后设计类似系统时参考。

l 2太阳电池配置

太阳电池为单晶硅太阳电池组件,共36块,面积为18.4m2,以9串4并的形式配置,标准工作电压为1458v,功率为1770w(25℃,AMl 5, 1000w/m2。各串端头配有一个防反向充电保护二极管。太阳电池方阵连线如图3所示。

1屋顶结构与电池配置 1.1光伏屋顶结构 JD 01生态能源房光伏屋顶属于光伏建材一 图3太阳电池方阵连线图Fig 3 体型.只是太阳电池组件同屋顶建材的结合是在现场完成的。,在设计光伏屋顶结构时,在结构方面主要考虑太阳电池组件之间的连接、太阳电池方阵与周丽屋面或墒体的结合、防雨构造以及太阳电池组件的建材标准化和模块化。对这些结构的要求就是易安装、易拆卸、易维修、易更换、外形美观、生产简便、成本低。从保

汪太阳电池性能方面考虑,要求尽量减少太阳电池背面温度对太阳电池输出电压和转换效率的负面影响。如图2所示,在角钢制作的屋架上铺设防雨保温板,在防雨保温板上按一定闻距固定枕木,枕木上再固定工字型材,然后按特殊的施工方法设置太阳电池组件。为了通风降温,在太阳电池组件框

架与防雨保温板之闻留下了一定宽度的 间隙.、B10ck di日gr砌0f PV且Ⅱay 2测试结果

本生态能源房装有日本英弘精机公司出品的Ms一601全辐射仪和国产的风向风速仪及温度传感器。除了风速直接在风速仪上显示外,其他数据都由数据采集系统自动采集并在计算机上显示出来。为r调查太阳电池方阵在较高气温和较强辐照度下背面温度的温升情况,选择了7月份气温较高、风速较弱(约3m/s的两个晴天进行测试。测试结果如表1所示。图4表示二组数据取平均值后的结果。

兰 40 p 童暮罄《谭噩《 螂姗瑚咖蜘伽瑚瑚啪。6789l【1l12***8

:雾 1。0 日憾4 图4测试期间太阳电池方阵背面温度、太阳辐照度和环境温度的变化 l圭i2光伏屋顶一体化结椅 FlR 2 F19.4irradi虬ion Temperature behind the PV array, a Stn】cture o“ntegrated PV r∞f and咖bi朗t ternp盯Bture during day 万方数据 354

太 阳 能 学 报 24卷

袁中,卜一~太阳辐照度;f.——环境温度;≠。——太阳电池方阵背面温度。3讨论

从表1和图4可以看出.太阳电池背面温度与环境温度和太阳辐照度有关。去除环境温度的影响,根据表l数据可以得到以下太阳电池背面温度随太阳辐照度的变化率:扯一, /a』=O.027—2×l旷5J(℃?m2?w一1(1 为平均O.18℃。这说明在太阳电池组件与防雨保温板之间留下一定间隙的设计起了相当大的作用。在晚间,太阳电池接受到的太阳辐射强度为零,由于硅太阳电池本身具有长波辐射致冷的作用,在长波辐射与吸收的平衡点,太阳电池的温度总是略低于环境温度。这一温差是太阳电池温度与环境温度的函数,但在常温下变化不大,可把它视为常数。在本测试温度范围。晚间太阳电池背面温度比环境温度低2℃左右,这个数值与笔者在日本北海道所检测的数据大体一致。所不同的是本生态能源房采用了单晶硅太阳电池,而日本实验建筑采用了多晶硅太阳电池。由此可得到太阳电池背面温度与环境温度和太阳辐照度的关系如下: ￡Dv=￡。一2+0.027I一10。12

式中.‘“太阳电池方阵背面温度℃;f:太阳辐照度w/m2。笔者曾在日本的实验室(3.48kw多晶硅太阳电池方阵作过测试,所得结果如下:a￡~/aJ=0.0 4—1.8×10—5f(℃?m2?w一1(2 式(1与式(2在数量级上完全相同,数值上的不同可能是由多晶硅太阳电池与单晶硅太阳电池热性能差异造成的。值得一提的是日本的实验多晶硅太阳电池方阵为背面无遮拦的支架式结构,这表明本生态能源房的光伏屋顶一体化结构与支架式结构比较,不会导致太阳电池方阵背面温度明显上升。另外,据文献[9],在夏季环境温度为30℃、太阳辐照度为800~1000w/m2、太阳电池组件直接与屋面

(℃(3 式中,￡。——环境温度,℃。图5表示在￡。=29℃时

测定的数据及由式(3表达的变化曲线。另外,根据计算机采集的数据和整理结果,还可以得到在一定的太阳电池背面温度下太阳电池方阵充电电压与太阳辐照度的关系如下:V。,=V。{l—exp[-dsin(0,5"I/Io]I(f~=25℃(4 接触安装的情况下,太阳辐照度每增加20w/矗,电 池背面温度将上升l℃。而根据式(1计算的结果

式中:v。——为太阳电池方阵充电电压,v;V。——太阳电池方阵标准工作电压.V;n——对

万方数据 3期

赵春江等:太阳能建材技术的研究与开发(I 355 应不同太阳电池的实验值;』n——标准测试条件的

果相差不大”。根据式(3和式(4,可以得到在不同背面温度下太阳电池方阵充电电压与太阳辐照度的关系如下:V。(j,￡p,=V岫{1一exp[ ~0 辐照度,一般为1000w/m2;卜一实测太阳辐照度。w/m2,若I大于Io时,取』=Jo。asin(0.5丌I/Jo]}(5 002”I”2(f。一25 式中:”.——每块太阳电池组件的单片电池串联片

数,本例为36片/块;”2——太阳电池组件的串联块数,本例为9块/串。太阳电池方阵充电电压实测值与式(5计算值的比较如图7所示。

太阳辐照鹿w¨

图5硅太阳电池背面温度与 太阳辐照度的关系(￡。=29℃时

Hg5Reht|o舢h|p between LemperauJre behl nd irradiation(r。=29℃ he蜀licon PV modules and s0Iar

图6为环境温度为25℃时的测试数据和用式(4描述的曲线。从图中可以看出,在0~50w/m2的太阳辐照度下,太阳电池方阵充电电压从零开始直线上升到110v 左右。在该区间,太阳电池方阵

时劐图7太用电池方阵充电电压实测值与计算值的比较 Fig7 输出电压低于蓄电池组电压与线压降之和(约

儿Ov,无法充电,太阳电池方阵输出端相当于开路,这一电压变化趋势符合“在较弱阳光时,硅太阳电池的开路电压随光的强度作近似直线的变化”-10J。在50~2 50W/m2的区间呈现出一个过渡区,充电电压上升速度减缓一直达到140v左右。在250w/m2以上的区间,太阳电池方阵充电电压呈很微弱的E升趋势。硅太阳电池工作时,因自身温度升高而造成电压降。本测试结果为单片电池每升高1℃,电压下降约2 mv,这与国外单晶硅太阳电池方阵的测试结

C抽panson bet嗍储ted charge voltage of PV array and calculated data 硅太阳电池输出电流随太阳电池背面温度的上升而略微增大,但一般增值不大,可以忽略。这样,太阳电池方阵的转换效率可以看作仅受太阳电池背面温度的影响或者说仅受输出电压的影响。在本测试条件下,与标准测试条件(25℃相比,转换效率平均下降了1 0%左右,就绝对值而言,转换效率下降了将近1%。根据式(5和实际测

定,随着太阳辐照度的增大,虽然太阳电池方阵的输出电能是增加的,但由于太阳电池背面温度的上升,造成了转换效率下降。对于本生态能源房的屋硬一体化光伏系统,当环境温度达到4 0℃且太阳辐照度达到1000w/m2的时候,太阳电池背面温度将达到55℃,在这种极端情况下,对于由36片单片串联组成、标准工作电压16.2V的组件9块一串时,其输出电压将下降到126.4v,与标准测试状态相比转换效率将下降13%。但是对12v9串的蓄电池组仍可充电。

器器堇嚣 40 鼍

图6太阳电池方阵充电电压与太阳辐照度的关系(f.=25℃时 Fig ６ Ｒｅｌａｔｌｏ珊ｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈＢｒｇｅ ｖ０Ｉ协ｇｅ ｏｆ ＰＶ ａｍｙ ａｎｄ Ｓ０ｉａｒ ｉｒｒａｄ趣ｎｃｅ（￡．＝２５℃）万方数据 ３５６ 太 阳 能 学 报 ２４卷 ４结论 根据实际测定、分析和同国外的研究结果比较，可以得出以下结论： １）硅太阳电池 的背面温度不仅随环境温度而上 升，来自太阳辐射的影响更大。但是在光伏屋顶一 体化结 构中，只要通风没计良好，太阳电池方阵背面 温度的上升程度与支架布置型太阳电池方阵基 本相 同，没有额外的不利影响。２）对于类似本生态能源房的屋顶一体化光伏系 统，当环 境温度达到４０℃并且太阳辐照度达到 ｌ０００ｗ／ｒｎ２的时候，太阳电池背面温度最高 将达到 ５５℃，输出电压将下降１３％，因此在设计光伏屋顶 一体化结构时，要给硅太阳 电池对蓄电池充电的电 压产留足够的余量。３）太阳电池方阵背面温度上升造成输出电压 下 降后，输出功率将同等程度地下降，在设计类似的光 伏系统供电能力时必须考虑这一点。［参考文献］ ５”１∞１ｓ［Ｊ］ ．Ｓ。ｌａｒ Ｆｎｅｒｇｙ，１９９９，６７（４ ｂ Ｂｒｉｎｋｗｏｒｔｈ Ｂ Ｊ，Ｃｒｏ蟠Ｂ ｍａｌ ｒ￡ｇＬｌｌａｔｉｏｎ ０ｆ ６）：１８１一１８７ Ｍ，Ｍａｒｓ

ｋ儿Ｒ Ｈ，耻ｄ Ｔｈｅｒ． ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａ记ｃｌａｄｄｉｎｇ［Ｊ］ ．Ｓ。ｌａｒ Ｅｎｅｒ— ｇｙ，１９９７，６１（３）：１６９一１７８ Ｈ Ｂｒｉｎｋｗｔ＂ｔｈ Ｂ Ｊ Ｅｓｌｌｍａｔｌｏｎ ｏｒ ｆ１０ｗａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｌｇｎ ｏｆ ＰＶ ｄｍｌｉｎｇ ｄｕｃｔｓ［Ｊ］ ．Ｓ０ｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ，２０００，６９（５）：４１３—４２０ ｂ Ｋａｔｔａｋａ”ｍ ｔｉｏｎｏｎ ８ Ｔ Ａ．Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎ Ｋ．Ｅｘｐｅ—ｍｅｎ髓ｌ ｉｎｖ曲ｔｉｇａ— ｓｅｒＩｅｓ－ｐａｒａｌｌｄ ｃｌｕ剐ｅｒ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｌｃ ｐａｎｅｌｓ［Ｊ ｊ Ｓ０ｌａｒ∞目ｇｙ．１９９７，６１（４）：２３ｌ一２４０

№ Ｙ。ｕｉｃｈｉ Ｈｉｒａｔａ，Ｔｕ山ｍｕ ｐｈｏｔｏｖｏｌ【ａｉｃ Ｉｎａｓａｋ ａ，Ｔａｔｓｕｕ Ｔａｍ（）Ｌ】ｔｎｕｔ ｍｏｄｕｌ髓ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ ｔａｌ ｖａｒｉａｔｌ（ｍ ｏｆ ｆａｃｔｏｒ，一Ⅱ： Ｓｅａ∞Ｔ１ａｌ ｖａｒｉａ “锄 ［Ｊ］ ‰ｌａｒｅｎｅｒｇｙ，１９９８，６３（３）：１８５～１８９ 一 西川省吾．只穸，Ｆ才７方式了，卜寸∞太曙鼋池温度 特性Ｅ空冷效果［Ｊ］太陆工木，－芊一，１９９７，２３（１）： ５２—５９． 随 Ｒｏｓｓ Ｊ Ｎ．Ｍａｒｋｖａ九Ｔ，｝Ｉｅ Ｗ Ｍｏｄｅｌｌｌｎｇ ｂａｔｔｅ７ｙ ｃｈａｒ ｇｅ ａ ｒＥ９１１１日ｔｌｏｎ ｆｏｒ １ａｒ ｓｔａｒｌｄ—ａｌｏｎｅ ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ ｓｙｓｔ廿ｎ［Ｊ］ｓ０ Ｅｎｅｒｇｙ，２０００，６９（３）：１８１一１９０ 宴用的Ｊ—ｖ力一７ 扣 山本博隆，伊簧淳，石原薰等 作成法老使一）把太醋光套霉出力－襞鼋量朴算力活用 ［Ｊ］太疆工丰，卜芊一，１９ ９６，２２（１）：２４～３２ ｍ ［１］ Ｋｅｎ ｌｃｈｌ Ｋｉｍｕｒａ ｓ０１ａｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈ ｅ ｈａｐｐｉｎｅｓｓ ｏｆ ｍａｎ“ｎｄ［Ｊ］Ｓ。ｌａｆＥｎｅｒｇｙ．１９９９，６７（４—６）：１６９—１ ７９ ［２］ Ａｎｎｅ 喜文华，魏一康，张兰英太阳能实用工程技术［Ｍ］ 兰州：兰州大学出版杜．２００１． Ｇｒｃｔｅ Ｈｅｓｔｎｅｓ Ｂｕｌｌｄｉｎｇ ｉｎｔｅｇ珀ｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｌ ａｒ ｅｎｅｒｇｙ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＢｕＩＬＤｌＮＧ ＤＥＶＥＬｏＰＭＥＮＴ ０Ｆ ＳｏＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ（工）：ＴＨＥＲＭ

ＡＬ ＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩｏＮ ｏＦ ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＰＶ Ｒ００Ｆ Ｚｈａｏ Ｃｈｕｎｊｉａｎｇ，Ｃｕｉ Ｒｏｎｇｑｉａｎｇ（岛如ｒｎｃ７甜Ｊ删！，凸雄０，崩鲫ｈ．岛邮础４ｉ

6.太阳能技术论文 篇六

100MWP规模生产50多万块200WP左右太阳能电池板，根据启澜激光筹建生产线的经验，制定方案如下：

一、场地要求：10000平米左右

可分为四个单元，这样可根据实际情况，分期上线。每单元分成前道准备（包括焊带裁切、浸泡，EVA/TPT裁切，电池片分选，电池片等）、前道（包括焊接、叠层）和后道（包括层压、装框、清胶、测试以及返修）三部分。车间要求洁净、空调、排烟，配电到位，0.5—1.2Mpa气源。打包和库房可另设。

二、生产设备：

1、启澜激光激光划片机：1台/单元。主要用于单晶硅、多晶硅太阳能电池的划片。

2、电池片分选机：1台/单元。对电池片进行抽检或全检，以及划片后的电池片测试。

3、EVA/TPT裁切机：1台/单元。完成EVA/TPT叠层前的裁剪

4、焊带裁切机：1台/单元。完成焊带的切断。

5、焊带浸泡机：1台。用于裁切好的焊带助焊剂浸泡及吹干。此需独立空间，防爆、防泄漏。

6、电池片周转车：2台/单元。用以分选好的电池片至焊接工序间的运送周转。

7、EVA物料车：2台/单元。用于裁切好的EVA、TPT运送以及剩余的存放。

8、焊接工作台：16台/单元。完成电池片的单焊和串焊。

9、电池串暂置架：2台/单元。用于串焊好的电池串的存放。

10、叠层测试台：8台/单元。串焊好的电池串、EVA、TPT背板进行叠层铺设、检验初测。

11、玻璃车：4台/单元。用于存放叠层所需的玻璃和EVA。

12、镜面观察台：2台。对叠层好的电池组件检查，是否夹带杂物等。

13、待层压周转车：4台/单元。组件层压前的放置和运送。

14、SC-AYZ-3600*2200 第三代全自动智能高效型太阳能电池组件层压机:2台/单元。完成组件层压。

15、修边台：2台/单元。层压后的组件修边。：

16、组件放置车：4台。层压并修好边的组件放置和运送。

17、装框机：1台/单元。完成组件装框。

18、边框打胶机：1台/单元。用于装框前的打胶。或打胶台1台，用气动胶枪打胶。

19、接线盒打胶机：1台/单元。用于接线盒打胶安装。或接线盒安装台1台。配用气动胶枪。

20、清洗台：4台/单元.。用于装框好的组件清胶等。

21、组件测试仪：1台/单元。完成组件测试。

22、单焊加热平台：32套/单元。用于电池片单焊的预热。

23、串焊加热模板：16套/单元。用于电池片串连焊接。

24、电池串周转盒：40个/单元。用于焊好的电池串存放，并便于流转至叠层工序。三、三、资源配备：

1、电力需求：三相四线，设备电力负荷kw，跟据设备布局电源（380或220）到达设 备附近，单独控制。

2、气源：0.5~1.2Mpa洁净干燥气源。

3、生产人员（人左右/单元）

划片：2人，分选：6人，裁剪：4人，焊接：48人，叠层16人，观察2人，层压4人，装框3人，清洗8人，接线盒安装2人，测试3人，辅助6人。库房、打包以及质检人员酌情安排。

四、生产工艺流程：

电池检测----正面焊接----背面焊接----叠层铺设----层压固化----去毛边----边框封装----焊接接线盒----高压测试----组件测试----组件包装。

单片分选：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。

正面焊接：是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯（利用红外线的热效应）。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。(我们公司采用的是手工焊接)背面焊接：背面焊接是将 36 片电池串接在一起形成一个组件串，我们目前采用的工艺是手动的，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有 36 个放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将 前面电池 的正面电极（负极）焊接到 后面电池 的背面电极（正极）上，这样依次将 36 片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。

叠层铺设：背面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的EVA、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压。玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃和 EVA 的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好础。（敷设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板）。

层压固化：将敷设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使 EVA 熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度层压时间根据 EVA 的性质决定。我们使用快速固化 EVA 时，层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。

去毛边：层压时 EVA 熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应将其切除。边框封装：类似与给玻璃装一个镜框；给玻璃组件装铝框，增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅树脂填充。各边框间用角键连接。

焊接接线盒：在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。高压测试：高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。

7.太阳能光热发电控制技术研究 篇七

关键词：太阳能,新能源,光热发电

1 太阳能发电系统

1.1 太阳能简介

太阳能 (Solar) (图1) 是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量, 是各种可再生能源中最重要的基本能源, 也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时, 相当于1.3×106亿吨标准煤, 大约为全世界目前一年能耗的一万多倍。按目前太阳的质量消耗速率计, 可维持6×1010年, 可以说它是“取之不尽, 用之不竭”的能源[1]。

地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都来源于太阳;即使是地球上的化石燃料 (如煤、石油、天然气等) 从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能, 所以广义的太阳能所包括的范围非常大, 狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源, 又是可再生能源[2]。它资源丰富, 既可免费使用, 又无需运输, 对环境无任何污染。

1.2 太阳能光热发电

现代的太阳能科技可以将阳光聚合, 并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。集热式太阳能 (Solar Thermal) 。原理是将镜子反射的太阳光, 聚焦在一条叫接收器的玻璃管上 (图2) , 而该中空的玻璃管可以让油流过。从镜子反射的太阳光 (图3) 会令管子内的油升温, 产生蒸气, 再由蒸气推动轮机发电。

除了运用适当的科技来收集太阳能外, 建筑物亦可利用太阳的光和热能, 方法是在设计时加入合适的装备, 例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。在适当地点, 太阳能的长期使用成本已经接近甚至低于传统的化石燃料[2]。

2 太阳能光热发电控制技术

2.1 太阳能光热发电控制系统的现状及特点

对于太阳能热发电控制系统来说, 发电控制系统的特点类似或者等同常规火力发电机组的控制系统, 以下就常规火电机组分散控制系统叙述太阳能热发电发电岛控制系统的发展现状和特点[3]。

基于系统结构及控制模型, 设计合理的控制系统, 给出参数整定方法, 在机组稳定运行及按电网负荷要求变负荷运行时, 使机组参数运行在合理范围之内, 不发生超温超压、跳机等故障, 是火电机组自动化控制系统的主要目标之一。火力发电机组热力系统复杂, 设置了较多的热工保护项目。在非正常情况下, 实现机组的安全停机, 以避免因操作失误而造成重大设备损坏。另外, 为了实现机组及设备的有序启停, 还设置了若干顺序控制回路。典型的火电机组控制系统有:机炉SOE、锅炉保护、炉前油系统、密封风、火检冷却风系统、微油点火系统、制粉系统及其火检、燃油及其火检系统、协调系统、给水主控系统、燃烧主控、送分、引风、一次风系统、过热汽温、再热汽温系统、风烟系统、锅炉启动系统、吹灰系统、脱硫系统、脱硝系统、汽轮机本体系统、旁路系统、回热加热系统、发电机冷却系统、润滑系统、发变组、励磁系统、厂用电系统、小汽机系统、辅助车间系统等。

火电机组自动化装置主要为分散控制系统DCS编程逻辑控制器PLC。DCS一般用于主机控制, PLC一般用于辅助车间控制, 如输煤控制、化学水处理控制等。集散控制系统虽然种类众多, 但最基本的集散控制系统一般具有如图所示的结构。其中控制器 (或称现场控制站、过程控制站、分布处理单元等) 属于分散控制部分, 与现场仪表相连;工程师站、操作员站、服务器属于操作管理部分。分散控制部分和操作管理部分通过计算机网络连接成一个整体。集散控制系统通过开放的网络接口与其它系统相连。图4为DCS一般的结构。

2.2 太阳能光热发电系统电站运行方式

2.2.1 普通清晨启动

各区域定日镜处于各自自然朝向位置, 并没处在如图4所示的待机状态 (Standby, 即各区域定日镜的聚焦光线分别定位于空中数点) , 此时的全厂启动运行称为“普通清晨启动”, 其启动过程中各模块的基本逻辑判断顺序如图6所示[4]。

2.2.2 冷启动

在全厂启动运行过程中, 吸热器由于热损失影响, 启动时的状态参数与周围环境相应, 定日镜场在前一次运行之后, 处于如图5所示的待机状态, 此类运行称为全厂“冷启动”。其各模块运行的逻辑顺序除了镜场是从待机状态而非自然朝向状态启动外, 其余都与普通清晨启动相同。

2.2.3 热启动

由于某些原因比如辐照、大风等导致吸热器和汽轮机解耦运行时, 某些带有隔离门的吸热器, 可以保持内部蓄有一定压强和温度的蒸汽, 当辐照、风速等外界条件变化, 使得吸热器满足再次运行时的启动称为“热启动”, 此时将能在较短时间内达到额定运行状况, 具体视吸热器设计而定。此类启动时除了镜场位于待机状态而非自然朝向状态启动、及蒸汽参数能较快达到额定值而减少旁路流通外, 其余与图6基本相同。

2.2.4 正常运行

当启动完成后, 在外界条件没有剧变影响的条件下, 全厂处于正常运行状态, 全厂的发电功率与辐照变化存在直接关联。

2.2.5云遮运行

当投射到吸热器表面的辐照强度低于吸热器设计的下限达到N个 (由具体设计决定) 时间步长后, 定日镜场开始启动偏转到待机状态的程序;由此导致当汽轮机进汽压强低于设定值时 (为了确保与电网持续联接, 该设定值越小越好) , 在储能充足的条件下, 由储能系统自动产生蒸汽供给汽轮机。若在定日镜场完全偏转前辐照强度恢复, 则重新将定日镜从当前位置投射聚焦到吸热器表面运行。该过程的基本逻辑判断如图7所示。

2.2.6 晚间关停

当傍晚投射到吸热器表面的聚光辐照强度低于设计下限值时, 自动启动镜场从聚焦吸热器的位置偏转到待机状态的程序, 控制调压和调温装置来减小汽轮机所带负载, 最后将发电机组与电网解裂。

2.2.7 事故应急运行

事故主要来源于吸热器及镜场两个方面:吸热器的故障主要发生在给水系统, 比如给水泵失灵、管路出现机械或电气故障, 此时由于吸热器表面仍有很强聚光分布, 所以在启动定日镜场偏转的同时必须启用喷水减温系统, 并开启吸热器的安全阀。镜场的故障通常来自于通讯或供电中断, 此时必须启用备用电源偏置定日镜到待机位置, 如图8所示。

3 结论

本文就太阳能光热发电控制技术的现状及特点给出了详细的介绍, 并对太阳能光热发电系统电站的运行方式做出了相关解释。针对如今严重的环境污染, 太阳能作为新能源中最受青睐的绿色能源, 不仅可以缓解环境污染的问题, 同时也带来了很大的商机。

参考文献

[1]黎兆林.太阳能发电及其展望[J].研究与探讨, 31-32.

[2]李琼慧.太阳能光热发电发展现状与前景[J].行业展望, 2011, 8:28-31.

[3]张晓霞, 候竟伟, 殷攀攀, 张国.太阳能发电系统现状及发展趋势[J].机电产品开发与创新, Vol.20, No.5, Sep, 2007.

8.太阳能光伏发电技术及其应用 篇八

摘要：文章首先简述了太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势，然后分析了太阳能光伏发电技术，最后重点探讨了光伏发电系统的应用。

关键词：太阳能；光伏发电技术；清洁能源；光伏发电系统

一、前言

随着科学技术的不断发展和经济水平不断提高，能源资源逐渐减少并受到污染，太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源，可以被持续利用，因此具有广阔的应用前景，本文就太阳能光伏发电技术及其应用进行了探讨。

二、太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势

1、太阳电池的基本原理

太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式，是采用太阳电池将光能转换为电能的发电方式，而且随着技术的不断进步，光伏发电有可能成为最具发展前景的发电技术之一。太阳电池的基本原理为半导体的光伏效应。当太阳光（或其他光）照射到太阳电池上时，电池吸收光能，产生“光生电子-空穴”对。在电池内电场作用下，光生电子和空穴被分离，从而在电池两端积累起异号电荷，即产生电压。

2、光伏发电的主要优势

发电原理具有先进性：即直接从光子转换到电子，没有中间过程（如热能-机械能、机械能-电磁能转换等）和机械运动，发电形式极为简捷。与传统的发电技术相比不仅高效、便捷，还具有清洁、环保的特点；太阳能资源的无限和分布特性：我们都知道，太阳能源是一种可再生的资源，它会随着新一天的到来而重新产生，因此我们可以说太阳能资源是无限的。同时，由于阳光照射的广泛性，世界的各个国家以及地区都会受到太阳的照耀，而唯一不同的就是阳光照射的时间以及强度的不同，因此，太阳能资源分布广泛，不会因为地区、气候等自然资源的限制而阻碍太阳能资源的产生和摄取。

3、光伏发电系统的组成及各部分功能

（一）、太阳电池组件及方阵

太阳电池是光伏发电系统的核心。太阳电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4～200cm2不等。太阳电池单体的工作电压约为0.5V，工作电流约为20～25mA，一般不能单独作为电源使用。将太阳电池单体进行串并联且封装后，就成为太阳电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。

（二）、储能蓄电池

储能蓄电池可以说是太阳能光伏发电的重要组成部分，同时在发电的过程之中也发挥着重要的作用。因为储能蓄电池可以储备有太阳能转化的电能，从而为生产、生活提供能源资源，以保持其不停的运作，做到高效率、低污染。

（三）、充放电控制器

蓄电池，尤其是鉛酸蓄电池，在运作的过程之中受充放电的影响是非常大的，因为如果没有很好地处理这一问题的话，不仅会缩短电池的使用寿命，还会影响到太阳能光伏发电的效果，所以为了保护蓄电池不受过充电和过放电的损害，则必须要有一套控制系统来防止蓄电池的过充电和过放电，称为充放电控制器。

（四）、直流-交流逆变器

众所周知，整流器的功能是将50Hz的交流电整流成为直流电。而逆变器与整流器恰好相反，它的功能是将直流电转换为交流电。这种对应于整流的逆过程称为“逆变”。太阳电池在阳光照射下产生直流电，然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。

三、太阳能光伏发电技术

1、太阳能电池技术

太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件，它通过将太阳能的辐射光转换为直流电电能。电池单元是光电转换的基本单元，通常不独立作为电源，对此，一般通过串联以及并联的方式将太阳能电池单元封装起来，从而建立太阳能电池组件，其功率可以达到几百瓦。若干太阳能电池组件按照需求进行串、并联之后可以组建成为太阳能电池阵列，而这种大规模的组件应用需要解决两方面的问题，即提高光电的转换效率和降低总体成本。第一代以硅片作为基础材料的光伏电池，其技术虽然发展已经较为成熟，但是生产成本一直较高。而第二代基于薄膜技术的光伏电池，通过将非常薄的光电材料铺在非硅材料的衬底上，大幅降低了半导体材料的消耗，同时更加容易进行批量生产，大大降低了光伏电池的生产成本。目前，国内、外已经有厂家开发出具有较高效率和较长使用寿命的薄膜电池。同时，还有一些新概念、新结构的太阳能电池，通过减少非光能的消耗，增加光子的利用率并降低电池的内部电阻，从而使太阳能电池在转换效率的提升方面有了一定的空间。

2、光伏阵列最大功率点跟踪技术

光伏阵列的输出具有非线性特性，同时，太阳能的辐射强度以及环境温度等多方面的因素都会对光伏阵列的输出产生一定的影响。当太阳能辐射强度及环境温度一定时，光伏阵列可以在不同的输出电压下工作，当输出电压值处于某一具体值时，光伏阵列的输出功率会出现最大值，此时光伏阵列的工作点被称为最大功率点。

当光伏阵列的工作电压大于最大功率点电压时，光伏阵列的输出功率会随着太阳能电池输出电压的增加而不断变小；而当光伏阵列的工作电压小于最大功率点的电压时，光伏阵列的输出功率会随着太阳能输出电压的增加而不断增大。在太阳能光伏发电系统中，为了提高系统的整体光电转换效率，可以根据实际情况对光伏阵列的工作点进行实时调整，从而使其始终保持在最大功率点附近进行工作，该过程被称为最大功率点跟踪。

四、光伏发电系统的应用

1、通信和工业应用

主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。

2、农村和边远地区应用

我们都知道，农村的发展不同于城市的发展，它的发展速度远远低于城市的发展速度，尤其是在电力资源的发展上。在城市，居民的用电可以随时随地的得到保证，但是在农村由于交通以及经济发展的水平等因素的限制，使得电力等发展资源得不到保障。在这样的发展情况之下，太阳能光伏发电就可以很好地解决这一难题，因为农村多为空旷的陆地，对于太阳能资源的收集有很大的优势，所以太阳能光伏发电技术在农村得到了很大的发展与应用，且主要由独立光伏电站、小型风光互补发电系统、太阳能照明灯、太阳能水泵等组成。

3、太阳能商品

主要有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能电动汽车、太阳能游艇、太阳能钟、太阳能帽、太阳能手表、太阳能玩具等。

4、光伏建筑一体化（BIPV）

BIPV指的是光伏建筑一体化。BIPV模式这种新能源利用方式，能将太阳能光伏发电与建筑相结合，利用了建筑屋顶的闲置空间，组装太阳能光伏发电模块，满足或者补充电力需求。科技成果显示，这种BIPV模式日后将与建筑物幕墙相结合，以获得更多的阳光和电力，但目前的BIPV主要以楼顶为主，应用技术较为成熟。

5、大型荒漠光伏电站

沙漠是一望无际的，在沙漠里人们无法进行耕种，但是面对一望无际的沙漠，人们如若不进行一些活动，就会造成资源的浪费。所以通过科学家的研究与调查后发现沙漠里的太阳资源是相当的充足的，所以荒漠之中建立光伏发电站是非常的明智与正确。同时还可以为荒漠地区的发展，提供就业机会以及经济发展的机会。

6、光伏发电未来应用前景

随着科学技术的不断发展，经济技术也随着时间的推移不断发展，在这样的情况之下，人们的生活水平以及生活质量都得到了显著的提高，人们在物质生活得到满足之后，也逐渐向精神生活方向转移。

五、结束语

综上所述，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，在未来会得到越来越广泛的应用，因此，我们要大力发展太阳能光伏发电技术，加大新能源的研究，实现对能源的最大化利用。

参考文献：

[1]安文韬，刘彦丰.太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究[J].应用能源技术，2013

[2]陈诺夫，白一鸣.聚光光伏系统[J].物理，2013

9.太阳能教案 篇九

一、教学目标

【知识与技能】认识太阳能是人类使用的一种重要的可再生能源;了解太阳能的转化;知道直接利用太阳辐射能的方式即光—热转换、光—电转换。

【过程与方法】通过思考、讨论、回答，提升分析问题、解决问题的思维能力，锻炼合作交流、语言表达能力。

【情感态度与价值观】提高对能源问题的关注，树立热爱科学、节约能源、爱护环境的意识，形成可持续发展的观念。

二、教学重、难点

【重点】太阳能的转化及利用。【难点】太阳能的转化。

三、教学过程(一)导入新课

【多媒体展示图片】楼房上安装的太阳能设备(太阳能热水器、太阳能板)。设疑：大家知道楼房外安装的这些装置是什么吗?它的作用是什么? 学生联系生活进行思考、回答举例。

导入新课：以前常在楼房顶部安装太阳能热水器，利用太阳的热量将水晒热后使用，随着科技的发展、电力的广泛应用，现在会在室外安装太阳能板发电，为用户提供电力需求。这些应用都使用了一种能源—太阳能，今天我们就一起来学习了解太阳能。

(二)学习新知 教师描述事实并提出问题：太阳是自己发光发热的炽热的气体星球，它表面的温度约6000摄氏度，并且源源不断地向外辐射能量，太阳是一个天然存在的巨大的能源库，太阳能属于一级能源，是一种可再生能源。地球万物都离不开太阳，我们的生活与太阳也息息相关。同学们能简要说明教材图示中“能量”的转化方式吗?【多媒体展示图片】太阳能的转化及利用(教材图9-7)。

学生思考、回答概述图中太阳能的转化过程。

归纳讲述：(1)太阳能以光波的形式传送到地面，绿色植物通过吸收太阳能进行光合作用而不断生长，动物人类食用植物则间接利用了太阳能。(2)远古时期，植物在光照下发生光合作用，将能量储存在植物体内，经过几百万年沉淀、地壳运动等一系列变化，变成今天使用的化石燃料。

提问思考：无论是传统能源化石燃料、化学能、电能都与太阳能有怎样的关系呢? 学生讨论、思考、回答。

总结讲解：化石燃料蕴藏的能量就来自于远古时期生物体所吸收的太阳能。所以说今天使用最为广泛的传统能源“煤、石油、天然气”均来源于太阳能。太阳光已经照耀我们的地球50亿年了，地球在这50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。

提出问题，拓展思维：新能源“风能、”与太阳能是否也有关系呢?(引导“结合地理所学风的形成、潮汐现象的产生”或用多媒体展示该材料)学生思考、讨论、回答。教师评价、讲解：地球上任何地方都在吸收太阳的热量，但是吸收热量却不同，由于吸收热量的不同导致空气受热不均匀而产生风，所以风能来源于太阳能。海水吸收太阳辐射能，受热蒸发进入大气层，经过一系列水循环最终形成水能，因此水能归根到底也来自于太阳能。

【多媒体展示图片】太阳能的转化(太阳能与其它能量的转化关系)。

教师归纳：我们生活生产中所需能源绝大部分都来自太阳能，太阳能可以转化成化学能、电能、热能、光能、风能、水能等。提出问题：太阳能作为一种重要的能源，太阳能可以直接或间接转化成多种形式的能量。同学们知道太阳能还有哪些应用吗? 学生交流讨论、思考、回答。

【多媒体展示图片】太阳能的利用(光合作用、家用发电、飞机等等)。

归纳讲解：随着科技的不断发展，太阳能的利用已经从大自然的天然应用转向了社会生活生产的多方面研发应用。太阳辐射能主要有以下方式：光—热转换，其基本原理是利用太阳辐射能加热物体而获得热能，如温室、太阳能热水器等。光—电转换，即把太阳能直接转换成电能。

(三)巩固认知

【多媒体展示习题】学生思考解答。1.生物体的能量最终来源于()。A.化学能 B.太阳能 C.热能 D.机械能

2.下列能源中，不是直接或间接来自太阳能的是()。A.煤、石油、天然气等化石能源 B.硅光电池供电 C.水流的能量 D.核能(四)小结作业

同学们总结本节课所学内容，说一说通过本节课的学习你收获了哪些认识? 作业：课后查找资料，调研太阳能的发展历程、使用现状及发展前景，写一篇小论文。

四、板书设计

10.太阳能作文 篇十

每当我洗完澡出来拔太阳能温控仪的插头时，本来好好挂在墙上的温控仪总是莫名奇妙地掉下来，我想把它挂回去，可怎么挂也挂不上去，无奈之下，我只好求助妈妈，而妈妈却轻而易举地就挂好了温控仪。这样的状况连续了好几天以后，妈妈就认为我是故意捣乱，还狠狠地训了我一通!

我委屈极了，苍天呀，大地呀!我真的是被冤枉的呀!晕晕乎乎地，我走进了卫生间，抬头对着那个温控仪发起呆来……不知不觉中，我对着这个害人的温控仪说：“你为什么要跟我对着干呀?!”这时，温控仪好像长了眼睛和嘴巴，盯着我说：“谁要你每次洗澡总是磨磨蹭蹭的，这样很浪费水资源的，看看北方有些缺水的地方的人们，有的人只有出生和结婚的时候才能洗上一次澡，你现在的生活是那么的幸福，却不知道珍惜!”我听了红着脸不好意思地说：“我知道错了，以后我再也不浪费水了!”温控仪微笑着看着我说：“那好，就看你的表现了呦!”……