北半球新能源材料

北半球新能源材料 前言 現今由於能源已經逐漸開始發生短缺的現象 使得能源的價格頻頻上漲 以及這些能源排放出過多的二氧化碳 讓地球來不及消耗 代謝 因而在於大氣中產生溫室效應 使得全球氣候異常 如此的現象有可能會造成地球加速的滅亡 因此 我們必須尋找新的能源 且必須是天然無污染的 唯有如此才能減少二氧化碳的排放量 所以綠色能源逐漸的備受到重視 而綠色能源的種類有 生質能 風能 水力能 太陽能 潮汐能 地熱能和燃料電池 應用 水冷式太陽能電池板 一種特殊的短焦距 由丙烯酸材料合成的太陽能集光透鏡 太陽光在這種透鏡中進行反射和折射後能夠有效的將能量集中到一點 第二個透鏡在捕捉到第一個透鏡傳遞過來的能量後再將其集中到一塊小型的光伏板上 而生產的電力是同等大小的矽太陽能電池板的800倍 應用 將太陽能轉換成氫氣 目的是為了將一項 水分解 和太陽能存儲技術進行商業推廣 只要原理是利用太陽能電池板為電解槽提供電力 用以生產能夠儲存在燃料罐裡的氫氣 當人們需要電能的時候 存儲的氫氣就能驅動燃料電池產生電能 應用 太陽能屋頂板及可塗刷的太陽能電池板 人們曾一直設想 假如安裝太陽能電池板能像鋪設屋頂瓦那樣簡單 或者太陽能塗料能像刷油漆一樣刷在屋頂上該有多好 然而 實際上 這個設想目前已經得到實現 這種太陽能塗料被稱為矽墨水 目前採用這項技術的太陽能電池已經可以將18 的太陽能轉化為電能 而陶氏化學公司則表示 到2010年中期由該公司研發的太陽能屋頂瓦將可以進行小規模生產 2011年將進行大規模生產 應用 大型薄膜太陽能電池 薄膜太陽能面板主要是在薄膜技術的基礎上 利用非晶矽太陽能電池板建成世界上面積最大 產能最多的太陽能薄膜電池板 這種做法一方面可以成功降低材料的成本 另一方面還可以和太陽能產業最高端的製造技術進行結合 應用 有機太陽能集光器 科學家們已經找到一種能夠將普通玻璃變成高端太陽能集光器的方法 這項技術結構復雜 但成本較低 科學家們主要是利用鍍膜玻璃板來收集那些未被太陽能電池表面吸收的太陽光 從而就將普通的鏡子也就變成了太陽能集光器 甚至是樓房的玻璃可以應用這項技術來吸收轉化能源 此外 格倫桑能源科技有限公司 GreenSun 也研製出一種包含各種色彩的太陽能電池板 它可以在不用直接對準太陽的情況下收集光能 應用 空間太陽能技術 日本目前正在研發一種巨大的空間太陽能發電裝置 在未來30年內 該裝置有望在距地球3 6萬公裡的太空軌道中將太陽能傳送到地球上 該計劃主要包括建造一個擁有4平方公里太陽能面板的太陽能發電站 這座發電站預計能產生10億瓦的電力 足夠東京近30萬家庭使用 應用 太陽能道路 太陽能道路的理念就是研發一種像地板磚一樣的太陽能電池板 並且將其鋪設在道路上 這些電池板不斷能夠收集光能並產生電能 並且還可以供夜間路面照明及冬天暖路 同時還能將大量剩餘的電力出售給家庭或企業使用 這項技術預計每英里的太陽能電池板可以為500個家庭提供電力 而每塊這樣12x12英尺的電池板成本只需5000美元 應用 集光型太陽能技術 斯特林能源系統公司 StirlingEnergySystem 研製的SunCatcher太陽能收集系統即將在美國亞利桑那州落戶 這也標誌著世界上最高效的太陽能技術將首次投入商業運用 SunCatcher太陽能收集系統由一個太陽能集光器和一個排列成碟狀的弧形玻璃鏡面列陣組成 這套系統能夠利用玻璃鏡面組成的碟狀結構收集陽光 並且給高效的斯特林引擎 StirlingEngine 加熱 每個碟狀結構能產生2 5萬瓦的電能 應用 奈米太陽能技術 只要是利用高效的光伏材料和耐用的碳奈米管纖維研製出一種吸光奈米線 並將其植入韌性較好的聚酯薄膜中以生產太陽能電池板 這種太陽能電池板要比現在的光伏板更加具有韌性 且造價更低 應用 集成太陽能技術 AkeenaSolar公司研製的AndalayAC太陽能電池板集合了鋼架組件 配線組件和電氣接地組件等多種專利技術 這種做法能增加系統的穩定性 在它30年的設計使用壽命中為用戶節省幾千美元的維護費用 AndalayAC太陽能電池板可以為用戶提供安全的交流電 而且由於減少了80 的組件以及那些復雜且危險的直流電布線 因此這種太陽能電池板的安裝更加簡便 安全 因而被譽為2009度最受歡迎的重大機械發明 結論 隨著太陽能發電技術的進步及發展 越來越多的應用可以用在實際生活當中 這些真實的例子將會有效的減少二氧化碳的排放量 這些應用往後的目標應該是會偏向於將太陽能轉換成氫氣 然後把氫氣儲存起來 在必要時可以藉由燃料電池將能量釋放使用 最理想的情況是建造能源島 在能源島上蓋滿風能 水力能 太陽能 潮汐能和地熱的發電機 藉由重組器將電能轉換成氫氣並且儲存 當要使用時在以燃料電池將能量釋放使用 參考文獻 1 太陽光電資訊網 認識太陽光電 常識全知道 太陽光電發電原理 2 太陽熱能產業 太陽能介紹 太陽能熱水器的構造 3 G J K Acres JournalofPowerSources 100 60 2001 4 Ledjeff HeyandA Heinzel