第8章 太陽能熱利用(2 / 2)

大多數太陽能暖房使用熱水係統、熱空氣係統。太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源係統及室內暖房風扇係統組成太陽能暖房係統,其供暖過程是太陽輻射熱傳導,經收集器內的工作流體將熱能儲存,再供熱給房間。

其輔助熱源裝置有若幹不同的設計,有的安裝在儲熱裝置內,有的直接裝設在房間內,有的裝設在儲存裝置及房間之間。

暖房設計有兩種:直接將熱能用到暖房的直接式暖房設計,不需要儲熱裝置;或者將太陽能直接用於熱電或光電方式發電,再加熱房間,或透過冷暖房的熱裝置方式供作暖房使用。

太陽能熱水裝置是最常用的暖房係統,此係統將熱水通至儲熱裝置之中(固體、液體或相變化的儲熱係統),然後利用風扇將室內或室外空氣驅動至此儲熱裝置中吸熱,再把此熱空氣傳送至室內;或利用另一種液體來代替水,流至儲熱裝置中吸熱,然後流至室內,再利用風扇吹送被加熱空氣至全室,而達到暖房的效果。

4.太陽能發電與太陽能電池

太陽能發電簡單來說就是直接將太陽能轉化成電能,並將電能存儲在電容器中,以備使用。那麼,你知道太陽能電池是如何發電的嗎?

①太陽能電池的發電原理

太陽能電池是通過光電效應或光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。能產生光伏效應的材料有許多種,如單晶矽、多晶矽、非晶矽、砷化镓、銅銦硒等。

它們的發電原理基本相同,現在我們以晶體為例簡單描述一下光發電過程。

P型晶體矽經過摻雜磷可得N型矽,形成P-N結。當光線照射太陽能電池表麵時,其中一部分光被電池表麵反射掉,其餘部分被矽材料吸收。

被吸收光子將能量傳遞給矽原子,使電子發生了越遷成為自由電子,在P-N結兩側集聚形成電位差。當外部接通電路時,在該電壓作用下,外部電路將會有電流流過,並產生一定輸出功率。這個過程就是光子能量轉換成電能的過程。

②晶體矽太陽能電池的製作過程

“矽”是我們地球上儲藏最豐富的材料之一。19世紀科學家們發現了晶體矽的半導體特性,自此以後它幾乎改變了一切,甚至改變了人類的思維。

20世紀末,在我們的生活中,“矽”幾乎隨時伴隨我們左右,例如晶體矽太陽能電池,它是近15年來形成的產業化最快的太陽能電池。

它的生產大致可經過五個步驟:

a、提純過程;b、拉棒過程;c、切片過程;d、製電池過程;

e、封裝過程。