太阳能产品：国内开花国外香？

2004年岁末，从我国太阳能电池生产企业——保定天威英利新能源公司传来喜讯：全球太阳能市场从原材料到组件，都供不应求，呈现少有的“卖方市场”格局，该公司产品95％以上出口欧洲，订单一直签到了2007年，2005年全年的预付款已经到位．     

太阳能制氢与燃料电池的可再生发电系统

介绍了太阳能电池与燃料电池的工作过程及其技术指标，比较了两种发电系统的优缺点，并测量了燃料电池的电性能．     

太阳能与甲醇热化学互补的分布式能源系统研究

本文提出一种基于中低温太阳能与甲醇热化学互补的分布式冷热电供能系统。基于热力学基本定律,对系统作了能量平衡分析和(火用)平衡分析,探讨了变太阳辐照下系统的热力性能和储气蓄能的变化特性规律。结果表明:设计工况下,系统的一次能源效率达89.36%,(火用)效率达到47.10%,太阳直射辐照强度从500 W/m~2变化到900 W/m~2时,系统一次能源效率和冷、热、电功率输出保持稳定。本文的研究成果为高效利用中低温太阳能热化学技术与分布式冷热电能源系统集成技术提供了新途径。     

90W太阳能LED路灯的设计及优化

针对LED在灯具配光、散热等方面达不到实用要求,无法真正体现出经济节能的问题,参照已有太阳能LED路灯产品,根据相关国家标准和行业标准,确定90 W太阳能LED路灯系统的技术指标和性能要求,在此基础上进行初步设计。对系统中的主要部件进行设计论证和选型,得出一个可行的设计方案,通过MATLAB软件对LED的照度分布和灯具的配光进行仿真,并就配光和散热这两个方面对系统进行优化,使其符合道路照明要求。     

太阳能技术在照明中的应用

随着经济的发展,社会的进步,人们对能源提出了越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点,太阳能被认为是21世纪最重要的能源。目前太阳能应用技术已取得较大突破,并且已较成熟地应用于建筑楼道照明、城市环境亮化照明、太阳能热水供应及采暖等系统。太阳能技术的发展,给太阳能在照明中的应用带来了更加广阔的前景。     

组合非球面太阳能聚光镜的光学设计

提出了一种组合非球面反射型太阳能聚光镜并给出了设计方法。聚光镜由38片非球面组成,每一片非球面都由一组特定系数C,a₂,a₄,a₆,a₈,a₁₀的偶次非球面方程决定,是此特定非球面的一部分。根据非球面方程和光反射定律矢量形式,导出了非球面内壁上太阳反射光束的方向矢量与非球面系数C,a₂,a₄,a₆,a₈,a₁₀的关系,适当地选择这些非球面系数,即适当地调整非球面面型,可以使太阳反射光束具有特定的方向矢量,使入射到非球面内壁上的太阳光束反射后全部聚焦在某一特定的区域内,形成小的光斑。每组特定系数都用粒子群优化算法求得,并经计算机模拟和实验证明其聚焦效果。聚光镜的光束压缩比为330：1,其聚焦光斑可作为一种高温热源,而此聚光镜可以用在太阳能加热装置中。     

基于太阳能甲醇分解的冷热电联产系统

本文从太阳能与化石能源综合互补利用的思路出发,将中低温太阳能利用与冷热电联产系统有机结合,研究提出了一种太阳能甲醇分解冷热电联产系统.该联产系统能够提高现有太阳能系统在中低温范围内的能源利用效率,并能部分替代化石能源.(火用)分析表明,系统节能关键在于太阳能供热甲醇分解过程有效减少了燃烧过程能量损失.本文的研究可为太阳能系统的发展及化石能源的替代提供新的思路.     

太阳能甲醇分解吸收-反应器研制与实验研究

利用中温太阳能为甲醇分解的吸热反应供热,可以将中温太阳能转化为合成气燃料的化学能,同时提高燃料热值和太阳能的可用性,还可以实现太阳能与化石燃料的互补.本研究提出了太阳能热化学系统的一体化设计原则,建立了综合考虑太阳能集热、反应动力学和反应器结构参数的太阳能甲醇分解反应器的理论分析模型,并首次研制了5 kW热功率的抛物槽式太阳能甲醇分解一体化实验装置.太阳能甲醇分解的实验结果表明太阳能集热器可以为甲醇分解提供200～300 ℃的反应温度,在辐照300～800 W/m2,甲醇进料量为0.5～4l/h条件下,甲醇转化率可以达到50%～95%,投射到吸收-反应器上的太阳能转换为燃料化学能的效率可以达到30%～60%,具有良好的甲醇分解和太阳能转换性能.研制的实验装置体现了一体化设计特征,同时理论分析结果与实验结果也具有很好的一致性.本文研究成果将为开拓太阳能与化石能源互补的能量系统提供理论支撑和实验数据.     

关于太阳能热水器的物理研究

太阳能热水器具有安全、节能、经济、环保等优点，可以改善和提高人们的居住条件与生活水平．为了让大家了解太阳能热水器，使太阳能热水器走人普通百姓生活中，特对太阳能热水器的有关问题进行了研究．     

太阳能甲醇分解能量转换机理实验研究

本文通过太阳能分解甲醇燃料实验,来研究太阳能与化石燃料互补的能源利用系统的能量转换新机理,揭示减少燃料化学能释放过程(火用)损失和提升太阳热能品位的本质,并得到基于实验的量化依据。实验研究了反应过程能量品位关联机理和效果,并揭示了主要因素影响规律。太阳热能温度的升高,有利于分解反应的进行,但温度过高会负面影响品位提升的效果,260℃左右是较合理的;与太阳能甲醇分解反应装置规模对应的进料量条件是影响能量转换过程的关键因素,也将影响太阳热能品位提升效果。研究成果将为开拓太阳能与化石能源互补的能量系统提供理论支撑和实验数据。     

太阳耀斑与太阳高能粒子

考虑日冕区加速中相对论性粒子的扩散激波加速,结果表明:(1)粒子随时间的分布,其主要特点是随时问增加,一定能量的粒子分布迅速增加至最大后下降,并且能量越大,其最大就越向着大时间移动;(2)给出了相应的时间积分谱,它正比于具有指数截止的粒子动量的幂律.还讨论了粒子加速到高能区的条件及可能性.     

太阳能电池

简述了太阳能电池的原理，从材料、价格、成本、转换效率变化等方面介绍了太阳能电池的发展现状，展望太阳能电池的发展趋势。     

Solar Adaptive Optics System Based on Software Control

An adaptive optics (AO) system for solar observations at the Hida Observatory is described, which is composed of commercially available low-cost devices and fully controlled with software in standard personal computers. This AO system operates at a frame rate of more than 250 Hz by virtue of the image processing procedures used. From laboratory experiments, it was confirmed that this AO system was useful for the temporal wavefront-variation of less than 64 Hz. During solar observations at the Hida Observatory the AO system worked well, except for a few cases.     

塔式太阳能热发电系统聚焦光斑能流密度的检测方法

提出了一种新型的基于间接测量原理的塔式太阳能热发电系统聚焦光斑能流密度的检测方法。该方法不需要使用量热计或能流密度探测器,使测量过程得以简化。利用同一部相机,在完全相同的相机参数设置下,拍摄太阳和聚焦光斑的图像,根据当前的太阳直射辐射值,标定相机的像素灰度值与聚焦光斑能流密度值的比例因子,进而得出聚焦光斑的能流密度分布。详细阐述了该方法的测量原理,搭建了实验平台,并测量了一面小定日镜聚焦光斑的能流密度分布,验证了该方法的正确性和可行性。实验结果表明,该方法测得的峰值能流的相对误差小于5%,而系统的重复性误差约为1%。     

吲哚染料的电荷转移和能量转移：应用于无金属的染料敏感太阳能电池

对于应用于无金属染料敏感太阳能电池的吲哚染料用量子化学方法进行研究．对比研究吲哚染料的基态和激发态性质,揭示了随着绕丹宁环数目的增加,HOMO和LUMO的能量差减少,吸收光谱红移,但是束缚能增加,跃迁偶极矩减少;依据电荷差分密度,电荷和能量从苯乙烯转移到吲哚环和绕丹宁;电子空穴相干性主要表现在吲哚环和绕丹宁环,对于吲哚染料系统,存在一个绕丹宁环的体系的激子数目为30个原子,带有两个绕丹宁环的体系激子数目有40个原子．理论计算结果可以应用于无金属的染料敏感太阳能电池的吲哚染料的计算机辅助设计中．     

Design and Investigation of a Dynamic Auto-Adjusting Ejector for the MED-TVC Desalination System Driven by Solar Energy

Ejectors have been widely used in multi-effect distillation, thermal vapor compression (MED-TVC) desalination systems due to their simple structures and low energy consumption. However, traditional fixed geometry ejectors fail to operate under unstable working conditions driven by solar energy. Herein, a dynamic auto-adjusting ejector, equipped with a needle at the nozzle throat, is proposed to improve the ejector’s performance under changeable operating conditions. A two-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model is built to analyze the performance and flow field of the ejector. It is found that the achievable entrainment ratio gradually increases as the needle approaches the nozzle, and the entrainment ratio of the ejector is relatively stable, varying slightly between 1.1–1.2 when the primary pressure changes from 2.5 to 4 bar. Besides, the performance comparison between the proposed ejector and the traditional ejector is studied under the same primary pressure range. The entrainment ratio of the designed ejector was 1.6 times higher than that of the conventional ejector at a primary pressure of 2.5 bar. Furthermore, the average entrainment ratio of the designed ejector is 1.14, as compared to 0.84 for the traditional ejector. Overall, the proposed auto-adjusting ejector could be potentially used in MED-TVC desalination systems under variable conditions.     

轻质柔性GaInP/Ga(In)As/Ge三结太阳电池及其性能研究

为了研究柔性太阳能电池的性能,通过太阳能电池减薄工艺制备出轻质柔性Ga In P/Ga(In)As/Ge三结太阳能电池芯片。尺寸为40 mm×60 mm的电池芯片重量为0.7 g,仅为常规175μm厚度电池重量的30%。验证了柔性电池工艺的可行性,制得的柔性电池转换效率达到了30.64%,同常规厚度电池十分接近。对比测试了两种样品不同温度下的暗电流曲线,拟合了两种电池样品的温度系数,结果表明:电池的温度系数与衬底类型无关,只与电池PN结本身相关。     

太阳能跨季节蓄能热泵供暖系统的实验研究

联合太阳能热泵与土壤跨季节蓄能技术,提出并设计建立了太阳能跨季节蓄能热泵这一新型的太阳能供暖系统.经过6个月的实验研究,得出以下结论:采用地下蓄热体对太阳能跨季节蓄能,可以解决非采暖季太阳能系统集热器过热的问题,有助于提高系统运行的可靠性;采用以黏土与粉土为主要介质的地下蓄热体蓄热,使用热泵机组提取跨季节储热时,取热率...     

A Possible Macroscopic-Photo-Catalysis Mechanism in Solar Furnace

Based on the experimental results of Chen et al. to use the solar furnace and medium frequency induction furnace to extract boron impurity from metallurgical silicon, we propose a strong radiation catalysis mechanism to explain the difference of reaction rates in these two furnaces. The postulate assuming the photons striking on the material not only increase the thermal energy of the molecules of reactants but also lower down the energy barrier of the reaction to speed up the chemical reaction. It is believed the photon catalysis mechanism is universal in most of high temperature chemical reactions and looking forward to more evidences for the postulate proposed in this article.     

太阳能光伏热水系统的能量梯级利用

为了实现太阳能光伏发电系统中用于冷却太阳能电池的低品位热能利用,本文提出了太阳能光伏热水系统。通过对单体光伏光热系统(PV/T)的实验研究表明,在单体PV/T放置角度为30°,流量为200 L/h时,集热效率可达到最大值65.6%,系统的平均发电效率为14.3%,瞬时综合效率最大为83%,达到了能量的梯级利用。