太阳能材料的研究和发展.docx

Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 太阳能材料的研究和发展 本文由syj983232贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 ｅｒ ｓ ｉ Ａｄ ａ ｃｅ 　 Ｍ ａｌ 　ａｉ Ｉ ｖ ｎ ｄ — … ｎｕｌ　 ａ ｌ ｄｓｙＭ 　罂 　 　 ｒ … Ｆ ｒｍ ｏ Ａ ｖ ｎｅ　 ａ ｒ ｌ ｏｕ 　 ｆ ｄ ａｅ ｄ Ｍ ｔ ｉｓ 　 ｅａ　 缝翡　 的趼　 ● 沈辉 梁宗存 李戬洪　 １ 引言　 　 随 着人类社会 的不断 发展 ，人与 自然的矛盾也愈来愈突　 出。目前全世界范围面临的最为突出自　 题是环境与能源．即　 勺 换的缘故　从物理角度来讲，黑色意味着光线的几乎全部的吸　 收、被吸收的光能即转化为热能。因此为了最大限度地实现太　 阳能 的光热转换，似平用黑色的涂层材料就可满足 了，但实际　 情况并非如此。这主要是材料本身还有一个热辐射问题。从量　 子物理 的理论可知，黑体辐射的波长范围大约在２—１ ０ 　之　 Ｄ　 １ ｕ１ １ 间．黑体辐射的强度分布只与温度平 波长有关，辐射强度 的峰　 ［ 值 对应 的波 长在１　 ｍ Ｄ 附近。 　 由此可见，太阳光谱的波长分布范围基本上 与热辐射不重　 叠。 因此要实现最佳的太 阳能热转换，所采 用的材料必须满足　 以下两个条件：①在太阳光谱内吸收光线程度高，即有尽量高　 吸收率 ｄ；＠在热辐射波长范匿内有尽可能低的辐射损失， 　 环境恶化千 能源短缺 。这个 问题当然要通过各国政府采取正确　 １ ３ 的对策来处理　 发展新材料厦相应的技术，将是解决这一　题　 最为有效的方法。事实上近年来人们对太阳能材料 的研制和利　 用，已显示了积极 有效的作 用。这 一新型二能材 料的发展．既　 力 可解块人类面临 的能源短缺，叉不造成甄境污染 。尽管太阳能　 材料 的成本还较高和性能还有峙进一步提高　但随着材料　 学　 的不断进步，太阳能材料愈来愈显示了诱人的发展前景。可以　 预 见，在下个世纪，太阳能材料将扮演更为重要的角色　 就象　 半导体等功能材料的发展带来电信和计算机产业的兴起和发展　 一 即有尽可能低 的发射率 ￡。一般来说，对同一波长而言，材料　 的吸收率和发射率有同样的数值，即吸收率高贝 相应的发射率　 　 也高　但吸收率 ｄ与反射率 Ｙ厦透身 率 ｔ 　 满足如下关系　 ａ＋ 　 ｖ＋ｔ１ ＝ 。对干不透 明材料由于ｔ ，则 ｄ＋ ｖ Ｉ 而对于黑　 ＝０ －　 样，太阳能材料厦相关技术也将带来太阳能器件的产业化　 发展，使人类在环境保护和能 源利用两方面的午 谐达到更 加完　 亡 善的境界。 　 太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，也是清　 洁能源，不产生任何 的环境污染 。为 了充分 有效地 利抖 太阳　 ｊ 能，人们发展了多砷太阳能材料。按性能和用途太体上可分为　 光热转换材料，光 电转换材料，光化学能转换材料和光能调控　 色物体来说， Ｙ Ｄ 　 ，则 ｑ Ｌ 根据以上讨论，可知最有效的　 　 太 阳能光热转换材料是在太阳光谱范围内，即　 ＜２ ５ 　 有　 　　 ｕ １｛ ｖ ０ 即 　 ）；而在 ＾＞ ２ ｍ 　 ，即热辐射波长范围内， 　 有　 Ｄ｛ ｖ １ 即 　 或　 Ｄ ）。一般将具备这一特性 的溶层材　 料稚为选择性吸收材料。如不完全满足以上条件，如在热辐射　 变色材料等。由此而形成太阳能光热利 用，光电利用，光化学　 能利用和太阳能光能调控等相应技术　从 目前世界范匿内经济　 渡长范围内 ￡有较大 的值，则尽管在太阳光谱ａ ，仍有很大　 　１ 热辐射损 失　 这类材料通常称为非选择性涂层材料 。所有选　 择性 吸收 涂层 的构 造基 本上 分为两 个部份 ：红 外反射 底层　 （ 铜　 铝等高红外反射比金属 ）和太阳光谱吸收层 （ 金属化合　 发展状况来看，太阳能材料厦相应利 用技术是发展最１ 和最有　 央 发展前景的高社技产业之一。随着科学技术白 不断进步　 将不　 勺 断地出现更为经济，性 能更好的新型太 Ｂ能材料。