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非晶硅太阳能电池在石油领域中的应用仪器仪表用户doi:10.3969/j.issn.1671-1041.2011.02.030非晶硅太阳能电池在石油领域中的应用袁成东,王佩珊,蒙春(西南石油大学石油工程学院,成都610500)日缝羞日摘要:太阳能作为一种环保无污染的绿色能源,有着十分广阔的应用领域.其开发和应用为人们的生活带来了极大方便.本文简要介绍了太阳能电池工作原理,并详细阐述了石油勘探,开发中应用非晶硅太阳能电池改善电能获取途径的方法.非晶硅太阳能电池具有较好的温度系数,较强的低光照响应等优点,可应用于石油钻采,油气集输等恶劣环境下低功耗设备的电能供给.关键词:绿色能源;非晶硅太阳能电池;石油勘探设备;恶劣环境;低功耗设备中图分类号:TE9文献标志码:BO引言随着经济的快速发展,各行各业对能源的需求不断增加,能源紧缺已成为当今的热门话题.石油天然气作为重要能源供给基础,其勘探与开发对国民经济的发展有着重要意义.石油勘探因地理环境影响,往往需要工作人员身处野外或荒漠,这就导致石油勘探等低功耗设备电能获取较为困难.太阳能发电技术可较大程度弥补此缺陷.1非晶硅太阳能电池应用简介太阳能发电主要是依靠能产生光伏效应的材料,将光子的能量转换成电能.目前应用的材料有很多种,以硅基太阳能电池较为常见.太阳能发电技术以其环保,方便等优点日益受到人们的关注.单晶硅,多晶硅和非晶硅薄膜电池特点对比可概括为以下几点:1)晶体硅材料日趋短缺不利于硅太阳能电池的长远发展.非晶硅薄膜太阳能电池(图1所示)以其便利的材料来源成为未来发展趋势.2)制备非晶硅的工艺和设备简单,制造成本低,售价低,易于实现大规模生产3)非晶硅具有较高的光吸收系数,特别是在0.30.75um的可见光波段,它的吸收系数比单晶硅要高出一个数量级,它比单晶硅对太阳能辐射的吸收率要高40倍左右.4)非晶硅吸收太阳光谱的范围广泛,其使用条件更为广泛,受环境的影响相对要小,对于阴雨天气等光弱的状况,仍具有一定程度的转换效率,因此其光电转换效率容易获得提升.综上所述,非晶硅太阳能电池性能优越,经济适用性好,将其应用于石油领域具有广阔市场前景.欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布产品广告信息一图1非晶硅太阳能电池2非晶硅太阳能电池在石油领域的应用1)适应野外环境,便于勘探作业由于野外勘探恶劣环境限制,如何确保设备正常供电已成为该领域研究的重要话题.通过对野外勘探仪器工作特性分析发现,非晶硅太阳能电池所具备的优点可以完全弥补野外勘探设备所存在的缺陷.经实验测试,一块20era15cm面积的非晶硅太阳能在充足的阳光下可提供5V电压,80mA电流,即便是在阴雨天气也能提供4.5V电压,20mA电流,完全能够满足如便携式伽玛探测仪,放射性探测仪,RAS.24数字地震仪等野外探测设备的电能消耗.2)提供清洁能源,减少环境污染由于井场通常处于远离人群的荒郊野外,大漠戈壁以及大海之上,电网难以普及,井场上需要专门的供电设备,以保证各种用电.目前,井场上一般使用柴油机发电,但是柴油机效率不高,一般在40%左右,而且耗油量大又污染环境.立足于”节能,环保”这一主题,并结合井场所处环境的光照条件,本文所提出的利用非晶硅太阳能电池发电丰富供电形式,从而减少不可再生能源的消耗,减轻环境污染.3)降低供电成本,拓宽供能渠道野营房是现场作业必备的设施,其能量直接来自发电房.由于野营房与发电房之问距离远,电能传输EICVOI.182011No.285日撞羞日效率低,输电成本高已成为制约野营房高效又经济地获取能源的主要问题.寻求更多清洁能源已迫在眉睫.本文根据野营房房顶平缓开阔,易于接收太阳光照射的特点,提出了用非晶硅太阳能电池供电的思路.即通过在每个野营房顶部安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,从而丰富野营房能量来源途径,继而降低发电房与野营房之问的供电成本.4)持续供电,补给便携设备电能小型仪器(如便携式硫化氢气体探测器)是石油勘探开发领域中不可或缺的工具,目前主要靠普通电池供电,因此现场工作时需携带大量电池,非常不便.本文提出用非晶硅太阳能电池为之供电的方案,即制作可与不同类型小型仪器兼容的充,储电设备,工作时直接利用太阳能转化成电能供电并储能备用,可以很好地解决这一问题.这样的兼容装置可满足多种小型仪器的用电需求,既便于携带,又可减少废旧电池污染.3结束语随着太阳能转化技术的广泛应用,相信包括石油领域在内的与能源相关的各行各业,非晶硅太阳能电池的应用势必成为一大热点.非晶硅太阳能电池不仅能应用于石油工业领域的上游勘探开发阶段,在下游的集,储,输方面也有巨大的应用潜能.非晶硅太仪器仪表用户阳能电池性能参数高,能量来源清洁,具有广阔市场.其应用在很大程度上弥补了现在可持续能源发展战略的空缺.如能在今后使相关技术进一步成熟化,能源世界的发展定会迎来全新的希望.口参考文献1冯垛生,宋金莲,赵慧,等编着.太阳能发电原理与应用M.北京:人民邮电出版社,2007.2赵争鸣,等编着,太阳能光伏发电及其应用M.北京:科学出版社,2005.3沈辉,曾祖勤主编,太阳能光伏发电技术M,北京:化学工业出版社,2005.4谢极,朱良栋主编.提高我国能源效率的战略研究M,北京:中国电力出版社,2001.5曹康泰主编.中华人民共和国节约能源法释义M.北京:中国电力出版社,1998.6俞伯炎,吴照云,孙德刚主编.石油工业节能技术M.北京:石油工业出版社,2000.7黄素逸.能源科学导论M.北京:中国电力出版社,1999.8黄素逸.能源与节能技术M.北京:中国电力出版社,2004.作者简介:袁成东(1987.),男,本科生在读,石油工程专业;王佩珊(1990一),女,本科生在读,石油工程专业;蒙春(1989.),女,本科生在读,石油工程专业.收稿日期:20101021(上接第84页)3重要日期提交论文的截止日期:2011年6月10日录用/不录用通知日期:2011年6月30日4论文出版所投稿件经大会评审委员会审稿后,被录用的论文将以会议论文集形式发表,并分别刊登在国外电子测量技术,电子测量技术,仪器仪表用户正刊和仪器仪表增刊,其中部分高质量稿件推荐仪器仪表(EI源刊)正刊上发表.5投稿方式论文请通过电子邮件投送电子文档到学会信箱,联系人与联系方式如下:中国仪器仪表学会节能应用技术分会地址:天津市新技术产业园区(还外)海泰发展二路1号邮编:300384电话:02258389530传真:02258389542电子由箱:联系人:于丽国仪器仪表学会中国仪器仪表学会节能应用技术分会2011年1月10日2011年1月lO日天津津伯仪表科技有限公司获得天津高新区”十一五”百优科技型中小企业荣誉称号根据天津市天津市科技小巨人成长计划,关于加快科技型中小企业发展的若干意见和关于支持科技型中小企业发展的若干政策的要求,市科委近日在全市中小企业中开展了科技型中小企业的认定工作.我们天津津伯仪表科技有限公司在此次认定中,被认定为天津市科技型中小型企业.这次认定是天津津伯仪表科技有限公司近年来在技术创新方面作出的成绩,也是我们以科学的态度锐意进取,奋发拼搏,在