太阳能电池的应用.doc

太阳能电池的应用沈元蕊（工业工程）刘佳（环境工程） 马宁生（指导教师） 随着社会的发展，煤炭、石油等不可再生资源日益减少，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。所谓新能源，必须同时符合两个条件：一是蕴藏丰富，不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是太阳能。目前，太阳能的利用主要是用于发电。本实验，我们就以太阳能电池板为主要器材，分别测出单个和并联时，一定光照强度下的电池板电压、电流值，并分析研究电池板的电阻变化规律。【实验目的】了解太阳能发电的原理，学会测出光强与电压、电流的关系，同时认识到太阳能作为一种新能源的优越性。【实验器材】太阳能电池板、万用表、光强测定仪、台灯。【实验原理】利用硅光电池板在光照的情况下可以产生电动势，进而在不同光强下看电压电流的变化情况。【实验数据记录】（1） 单个电池板光照度L（Lux）575768998138718002350383044204550电压U（V）10.0 11.6 12.5 13.8 14.2 15.0 16.0 16.1 16.8 电流I（mA）1.4 2.4 3.2 4.7 6.0 7.3 10.6 10.9 11.1 （2） 两个电池板并联光照度L（Lux）750918123019803250442044604550电压U（V）10.1 11.3 13.5 13.9 15.0 16.1 16.8 16.8 电流I（mA）2.7 3.8 5.5 8.3 11.8 12.9 15.4 16.9 【实验结果分析】 随着照射时间的延长和光照度的增大，电池板内阻逐渐减小，电压值和电流值逐渐增大，且电流的增大速度高于电压。同时发现，当光强增加到一定情况下，电压将不再变化，即达到最大值。但电流仍然会继续增大。并联时的电流比单个电池板时的变大，电压不变。由于光源所照范围有限，并联时电池板发电的有效面积与单个电池板相差不多，所以电压增加不明显，与单个电池板相差无几。【思考与展望】 关于太阳能及太阳能发电，照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能被誉为是理想的能源。 从太阳能获得电力，需通过太阳能电池进行光电变换来实现。它具有以下特点：1无枯竭危险；2绝对干净（无公害）；3不受资源分布地域的限制；4可在用电处就近发电；5能源质量高；6使用者从感情上容易接受；7获取能源花费的时间短。 不足之处是：1照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；2获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。 目前利用太阳能发电有两种办法，一种是用太阳能加热液体，把液体变成蒸气用以驱动涡轮机发电。另一种利用太阳能发电的方式是用太阳能电池供电。有些灯塔、人造卫星等不适合装载燃料或连接电源的设备，太阳能电池是最佳选择。 太阳能有许多优点，但在它成为未来的主要能源之前，还有许多亟待解决的问题。太阳能集热设备和太阳能电池造价高自不待言，还有一个人们常想的问题是没有太阳时怎么办？受夜间和阴雨气候的影响，这是利用太阳能所遇到的最大限制。但随着科技的进步，这种限制正逐步缩小。目前，一般家庭太阳能热水器，都有储热槽储存热水，高级一点的储热装置，即使连续一、二天阴雨，仍能使用前日储存的热水。还有固体储热和化学储热法。 我国拥有丰富的太阳能资源。据统计，每年我国陆地接收的太阳辐射总量，相当于24000亿吨标煤，全国总面积三分之二地区年日照时间都超过2000小时，特别是西北一些地区超过3000小时。另一方面，随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展，光电材料成本成倍下降，光电转换率不断提高，这将带来太阳能发电成本的大幅度下降。据预计，不到10年，太阳能发电的成本就会接近并低于煤电,这为我国大力开发太阳能资源提