太阳能用菲涅尔透镜介绍

菲涅尔透镜

在太阳能聚光光伏系统(在太阳能聚光光伏系统(CPV CPV CPV)中的应用

)中的应用一、太阳能产业发展趋势

能源问题,成为我国经济发展的一个重要问题。为了落实科学发展观,建设节约型社会,到“十一·五”计划末,要实现资源利用效率显著提高,单位国内生产总值能源消耗降低20%左右。可再生能源的利用,将成为实现这一目标的关键。

可再生能源是指可以永续利用的能源资源,如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等非化石能源。业内专家称,我国在发展3大主流可再生能源太阳能、风能、生物质能的过程中,应将太阳能产业放在第一位,它最适合我国国情。从环境条件看,中国西部大部分地区适合发展太阳能;另外中国人口众多,类似于欧洲的购电补偿模式也非常适用。

近年来,光伏发电和光热发电在我国已受到前所未有的重视,太阳能发电正在成为我国可再生能源一支生力军。

太阳能风能

水能生物能

二、聚光型太阳能系统(CPV)应用开始起步

据报道,当人类创造清洁、可再生能源的竞争越来越激烈时,太阳能产业将注意力集中在了新技术“聚光光伏(CPV )太阳能”上,并希望通过这项技术生产具有规模效应的电力。

聚光光伏太阳能将传统的太阳能光电技术与大规模聚热太阳

能发电厂结合了起来,能够极大地强化太阳能生产。CPV技术通

过透镜或镜面将接收到的太阳能放大成百上千倍,然后将放大的

能量聚焦于效率极高的小光电池上。通过放大太阳能,该技术有

效地减少了光电池中半导体材料的用量。

三、聚光型太阳能系统(CPV)优势

基本原理:CPV通过聚光的方式把一定面积上的光通过聚光

系统会聚在一个狭小的区域(焦斑),太阳能电池仅需焦斑面积的大

小即可,从而大幅减少了太阳能电池的用量。同样条件下,倍率越

高,所需太阳能电池面积越小。

1、光伏发电新的成本降低技术路径。

2、系统转换效率高。

高倍率CPV采用GaAs等三五族化合物电池,CPV系统转换

效率达到28%,较硅基太阳能电池和薄膜太阳能电池高出不少。

四、菲涅尔透镜在聚光型太阳能系统(CPV)中的作用

CPV系统模组主要由太阳能电池、高聚光镜面菲涅尔透镜等光学聚光元件、太阳光追踪器组成。应用菲涅尔透镜的作用就是将光线从相对较大的区域面积转换成相当小的面积上,这种透镜也被称做集光器或聚光器。

在太阳聚光领域,菲涅尔透镜是聚光太阳能系统(CPV)

中重要的光学部件之一。太阳菲涅尔透镜聚光镜就是,透镜的

焦点刚好落在太阳能芯片上。当透镜面垂直面向太阳时,光线

将会被聚焦在电池片上,汇聚了更多的能量,因而需要较小的

电池片面积,大大节约了成本。

应用菲涅尔透镜能够将太阳光聚焦到入光面1/10至

1/1000甚至更小的接收面(高性能电池片)上,比传统平板光

伏(FPV)发电效率提高30%以上,满足太阳能聚光发电(CPV)

和聚热系统(TPV)中高能量高温需求。

五、CPV 用菲涅尔透镜

菲涅尔透镜作为聚光光伏系统中重要的光学器件,其性能优劣直接

影响着CPV 系统的聚光率的高低。

从光学效果上来讲,要求有尽量高的光线透过率、能量汇聚率及较

高的聚光倍数;

从耐候性能上来说,因为在户外使用,要求能抵挡外界环境的侵蚀,

以及具有较强的抗冻耐热能力,保证在户外长时间正常工作。

因此,对菲涅尔透镜本身品质具有较高的要求,其设计和制造设计到多个技术领域,包括光学工程,高分子材料工程,CNC 机械加工,金刚石车削工艺,镀镍工艺;模压、注塑、浇铸等制造工艺。

六、菲斯特生产的菲涅尔透镜产品介绍

国内拥有菲涅尔透镜设计及制造能力的公司不多,成都菲斯特科技有

限公司作为成都光电显示工程技术中心的依托单位,从1999年开始致力于菲

涅尔透镜的研究、开发和生产。

拥有先进的大型单点金刚石超精密模具加工设备和多种生产手段,擅长大型、高精密菲涅尔透镜的设计、开发和生产,最大模具加工直径可达Φ2000mm。

单点金刚石超精密车床

大型精密模具

光学机械工程

材料工程

CNC 机械加工

金刚石车削工艺

镀镍工艺

制造工艺:模压、注塑、浇铸。菲涅尔透镜生产

工艺技术难点

菲斯特产品信息

附:

附:菲斯特产品信息

1、菲涅尔透镜质量

光透过率达90%以上;

光线会聚率75-85%;

厚度误差:±0.05(毫米);

平面度误差:在直径为50毫米的范围内,

误差小于0.1毫米;

结构面和光面的光洁度均小于Ra0.2;

结构上齿顶的圆弧R≤4微米

耐侯性15-20年,受PMMA材料特性的影响

2、太阳能用菲涅尔透镜

PMMA菲涅尔透镜;

最大直径可达2米;

浇铸工艺成型;

透光率85%;

厚度4mm

博世产品总介绍

迪信安保器材 之 防火防盗产品系列

被动红外探测器 DS794ZE 长距离被动红外防盗探测器 ● 探测范围:标准:24米×15米 标准长距:61米×3米 可选长距:37米×8米 ● 信号处理:动态分析II (MAP II )* ● 察性性能:被动红外+动态监测* ● 自动监察性能 ● 可更换镜片* ● 带动态监测功能 DS936吸顶式超薄型被动红外探测器 ● 探测范围:全方位,直径米(大约是安装高度的2位) 镜片可偏转,内部旋转±150 ● 信号处理:可选标准、中级和高级 ● 可平面安装,或半嵌入天花板中,或嵌入八角电盒 ● 可选被动红外灵敏度* DS939吸顶式被动红外防盗探测器 ● 多种高度安装方式,最高可达到25英尺米)的安装高度 ● 按照客户的要求来调节其光学镜片以改变探测范围 ● 外壳与背板可分离,安装简单 ● 高效的发光二极管和灯管设计使步测更容易 ● FSP 探测技术 ● 360°全方位,最大直径70英尺(21米)的探测范围 DS938Z 吸顶式、全方位、被动红外探测器 ● 探测范围:全方位,直径18米 可更换镜片适应不同安装高度(~6米) ● 信号处理:动态分析II (MAP II )* ● 监察性能:被动红外监察+动态监测 ● 自检监察功能 * UL 、ULC 、CE 认证 UL 、CE 认证 UL 、ULC 、CE 认证

DS940T 被动红外探测器 ●探测范围:标准:12米×12米 ●使用凹槽式菲涅尔透镜,提供高效探测性能 ●温度补偿性能 ●防气流/昆虫 ●外观小巧,安装简易灵活,不宜发觉 ●带防拆开关 TR540 被动红外幕帘式防盗探测器 ●探测范围:标准:12米×米 ●使用“凹槽”式菲涅尔透镜,提供7种不同的探测范围模式 ●可水平/垂直方向偏转 ●防气流/昆虫 ●两种灵敏度设置供选择 被动红外探测器 型号信号处理探测范围(单位为米)动态 监测 镜片标准长距 DS794ZE动态分析II24×1561×3 37×8 ●可更换镜片 DS936加强型信号处理技术直径米×3600可更换镜片 DS938Z动态分析II 直径18米× 3600 ●可更换镜片 DS939FSP 直径21米× 3600 DS940T享有专利的信号处理技术12×12凹槽式菲涅尔透镜TR540享有专利的信号处理技术12× *表示专利技术 UL、CE认证

螺纹透镜(菲涅尔透镜)

菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔(Augustin.Fresnel)发明的,他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜菲涅尔透镜(Fresnel Lens)是一种微细结构的光学元件,从正面看其象一个飞镖盘,由一环一环的同心圆组成。 原理 其工作原理十分简单:假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面(如:透镜表面),拿掉尽可能多的光学材料,而保留表面的弯曲度。 另外一种理解就是,透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看,其表面由一系列锯齿型凹槽组成,中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同,但都将光线集中一处,形成中心焦点,也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜,把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。

分类 从光学设计上来划分 正菲涅尔透镜: 光线从一侧进入,经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧,并且是有限共轭。 这类透镜通常设计为准直镜(如投影用菲涅尔透镜,放大镜)以及聚光镜(如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。 负菲涅尔透镜: 和正焦菲涅尔透镜刚好相反,焦点和光线在同一侧,通常在其表面进行涂层,作为第一反射面使用。 螺纹透镜与平凸透镜相比具有厚度薄、重量轻、透光好、易加工等特点 LED螺纹透镜工作原理 1.因LESD为点光源发光角度大,发出的光线散射较严重,利用菲涅尔透镜的聚光作用, 将光线汇聚于有效使用范围内,起到增加光效,提高亮度的效果。 2.菲涅尔透镜相对于用一个LED灯,焦距不同,距离不同,可任意设定出射光角度,根 据需求设计。 3.菲涅尔透镜的超薄结构,使光的透射率比传统凸透镜高得多,起重量小于凸透镜,多种 场合都较适用。

太阳能电池发展现状综述

太阳能电池发展现状综述 摘要:随着社会的发展,传统能源消耗殆尽,能源越来越收到重视。其中发展前景最为广阔的莫过于太阳能。太阳能绿色环保,因此逐渐受到了人们的普遍重视。太阳能已成为新能源领域最具活力的部分,世界各国都致力于发展太阳能。本文主要阐述了太阳能电池的发展历程,太阳能电池的种类,太阳能电池的现状以及发展前景. 关键词:太阳能电池;太阳能电池种类;发展现状; Narration on the Current Situation of Solar Battery Abstract:With the development of society, traditional energy will be used up in a short time.Eneygy are being payed more and more attention.And the solar energy is the most promising.Because of its’environmental protection,it gets widespread attention. Solar energy has become the most vibrant part among the new energy field,and all countrise tried their best to develop solar energy.This article mainly explains the development of solar battery,the types of solar battery,curent situation of solar battery and its’ prospect. Key Words:solar battery; types of solar battery; curent situation of solar battery 1引言 随着经济的发展,能源的重要性日趋凸显。但是石油、煤等不可生起源消耗殆尽,人们开始探索新的能源。太阳能取之不尽用之不竭,因此受到了人们的亲睐。在太阳能电池领域中,太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域[1].太阳能电池的研制和开发日益得到重视.制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础.其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转化反应。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:①硅太阳能电池;②以无机盐如砷化镓Ⅲ一V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;③纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:①半导体材料的禁带不能太宽;②要有较高的光电转换效率;③材料本身对环境不造成污染;④材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料[2].这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因. 本文简要地综述了太阳能电池发展进程,太阳能电池的种类,以及发展现状,并讨论了太阳能电池的发展趋势。 2太阳能电池现状及其前景

太阳能利用发展史

太阳能热水器的BLOG 正文太阳能的发展简史(2008-04-15 14:37:03) 45亿年前,太阳能开始辐射到地球。 公元前9世纪,中国人开始用“阳燧”(凹面镜)聚光取火。 公元7世纪,开始使用凸透境聚集太阳能取火。 公元前3世纪,希腊人和罗马人用“燃烧镜”(凹面镜)做武器聚焦太阳能点火并点燃敌方战船的船帆。 1世纪,意大利史学家普林尼修建了第一个保温隔热的被动式太阳能房。 1-500年,罗马人在欲室中修建了朝向南面的大窗户利用太阳光直射来吸热。 6世纪,东罗马帝国皇帝查丁尼颁布法律保护房屋和公共建筑的太阳能浴室,以使档板不再阻挡太阳光热的射入。 14世纪,居住在北美地区的印第安人的祖先,冬季时居住在悬崖的南侧以直接面对太阳方便取暖。 17世纪,有学识的人接受了太阳和其他恒星是相同的这一观念,1615年出现了一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功的抽水机。1643年~1715年法国国王路易十四统治时期是太阳能试验的一个时代。 18世纪,欧洲贵族利用太阳能墙储存成熟的水果,英国与荷兰利用倾斜的面向南的玻璃墙促进了太阳能温室的发展。1767年瑞士科学家贺瑞斯发明了第一台太阳能集热器。1774年,在法国巴黎有人举行了地场用透镜会聚阳光把金属熔化的表演。 19世纪,富有的欧洲人开始修建和使用太阳能温室和保温房,法国科学家用从太阳能集热器获得的热量产生蒸气为蒸汽机提供动力。1837年,英国天文学家赫胥黎在去非洲好望角的探险途中,把一个黑箱子埋入沙土中,箱上用双层玻璃保温,使箱内温度达到116度,于是他就用这种简易的太阳能装置烧饭。1839年,法国科学家Edmund Becquerel 观察到了太阳能的光伏效应。1861年,法国科学家Augustin Mouchot 取得了太阳能设备的专利权。1870年Augustin Mouchot利用太阳能炊具、太阳能水泵灌溉、太阳能蒸发器制酒和水蒸馏(广泛

红外感应器(总结)

1 红外辐射,红外探测器原理,菲涅尔透镜(介绍红外很全面) 以及应用。 2 应用 红外线技术在测速系统中已经得到了广泛应用,许多产品已运用红外线技术能够实现车辆测速、探测等研究。红外线应用速度测量领域时,最难克服的是受强太阳光等多种含有红外线的光源干扰。外界光源的干扰成为红外线应用于野外的瓶颈。针对此问题,这里提出一种红外线测速传感器设计方案,该设计方案能够为多点测量即时速度和阶段加速度提供技术支持,可应用于公路测速和生产线下料的速度称量等工业生产中需要测量速度的环节[1] 。 红外线对射管的驱动分为电平型和脉冲型两种驱动方式。由红外线对射管阵列组成分离型光电传感器。该传感器的创新点在于能够抵抗外界的强光干扰。太阳光中含有对红外线接收管产生干扰的红外线,该光线能够将红外线接收二极管导通,使系统产生误判,甚至导致整个系统瘫痪。本传感器的优点在于能够设置多点采集,对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取。 红外技术已经众所周知,这项技术在现代科技、国防科技和工农业科技等领域得到了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量;(2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;(3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;(4)红外测距和通信系统;(5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 红外传感器发展前景 咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。 一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(MICRO-ELECTRO-MECHANICALSYSTEMS,微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传

菲涅尔太阳能

简介 近年来,随着石油煤炭资源的日渐枯竭,造成严重的坏境污染,可再生能源的开发和利用迫在眉睫。太阳能作为一种清洁的可再生能源,对它的开发利用具有很大的研究前景。太阳能作为一种能源利用已经有3000多年的历史,而将它作为一种动力能源只有三百多年的历史,20世纪70年代太阳能的利用取得了突飞猛进的发展。现在比较普及的平板式太阳能集热装置已经得到推广,但是平板式集热器的表面即是太阳辐射吸收面。造成了集热温度在100℃左右。平板式集热器能够利用太阳中的直射和散射辐射,不需要跟踪系统,安装后能够稳定工作,这是其得到普及的重要原因。 为了进一步提高太阳能的利用率,聚光集热器应运而生。聚光器通过其光学特性提高了光线中的能量密度,从而提高太阳能的综合利用效率。聚光集热器种类很多,但是按照其原理可以概括分为三部分:聚光器,吸收器,跟踪系统。聚光器就是将照射在其表面上的光线通过光学特性聚集在面积较小的区域内。不同的聚光器根据其聚光原理的不同,可以分为反射式,折射式,透射式三种。现在应用最多的是反射式聚光器,根据光线反射原理制成的聚光器包括:圆锥发射镜、多折圆锥反射镜、槽形抛物面和旋转抛物面反射镜、球面反射镜、斗式槽形平面反射镜、条形反射镜、菲涅尔透镜。 本文重点研究菲涅尔透镜聚光器的聚光特点,在此基础上研究相应的跟踪机构,优化现有的吸收器。菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔(Augustin Fresnel)发明的,它的工作原理:透镜本身是由正常的凸透镜演变而来,假想有足够多的小的长方形无限逼近透镜的边缘面,然后去掉多余的一些材料,把图形拉直,便得到菲涅尔透镜。菲涅尔透镜是由 图一菲涅尔透镜的演变过程 一系列阶梯同心圆构成的。它的聚光比一般在10-50,菲涅尔透镜的制作成本低,而且材料韧性好,可以满足恶劣的天气环境要求。 跟踪器 根据聚光器的聚光原理,当光线垂直照射在其表面时,光线在接收器表面形成形状规则的聚合光斑。当光线偏离透镜法线时,在接收器表面会形成偏移的光斑,这些偏移光斑影响太阳能的接收效率。因此,对于聚光镜,要想提高太阳能的利用效率,必须设计好跟踪机构,使聚光器的接收面能够垂直太阳入射光线。现有的跟踪装置按照是否存在反馈,可以分为闭环跟踪和开环跟踪。开环跟踪的特点在于,将写好的程序存在控制机构中,根据当地地理位置以及相关的地理知识测算出太阳的运动轨迹,以此来驱动聚光器经行跟踪。开环控制的结构比较简单,稳定性高,开发成本低。而且不受天气的影响。它的缺点在于,跟踪误差比较

大功率LED封装技术详解

大功率LED封装技术 关键词: 从实际应用的角度来看,安装使用简单、体积相对较小的大功率LED器件在大部分的照明应用中必将取代传统的小功率LED器件。由小功率LED组成的照明灯具为了满足照明的需要,必须集中许多个LED的光能才能达到设计要求,但带来的缺点是线路异常复杂、散热不畅,为了平衡各个LED之间的电流、电压关系,必须设计复杂的供电电路。相比之下,大功率单体LED的功率远大于若干个小功率LED的功率总和,供电线路相对简单,散热结构完善,物理特性稳定。所以说,大功率LED器件的封装方法和封装材料并不能简单地套用传统的小功率LED器件的封装方法与封装材料。大的耗散功率、大的发热量以及高的出光效率,给LED封装工艺、封装设备和封装材料提出了新的更高的要求。 1、大功率LED芯片 要想得到大功率LED器件,就必须制备合适的大功率LED芯片。国际上通常的制造大功率LED芯片的方法有如下几种: ①加大尺寸法。通过增大单体LED的有效发光面积和尺寸,促使流经TCL层的电流均匀分布,以达到预期的光通量。但是,简单地增大发光面积无法解决散热问题和出光问题,并不能达到预期的光通量和实际应用效果。 ②硅底板倒装法。首先制备出适合共晶焊接的大尺寸LED芯片,同时制备出相应尺寸的硅底板,并在硅底板上制作出供共晶焊接用的金导电层及引出导电层(超声金丝球焊点),再利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与硅底板焊接在一起。这样的结构较为合理,既考虑了出光问题又考虑到了散热问题,这是目前主流的大功率LED的生产方式。 美国Lumileds公司于2001年研制出了AlGaInN功率型倒装芯片(FCLED)结构,其制造流程是:首先在外延片顶部的P型GaN上淀积厚度大于500A的NiAu层,用于欧姆接触和背反射;再采用掩模选择刻蚀掉P型层和多量子阱有源层,露出N型层;经淀积、刻蚀形成N型欧姆接触层,芯片尺寸为1mm1mm,P型欧姆接触为正方形,N型欧姆接触以梳状插入其中,这样可缩短电流扩展距离,把扩展电阻降至最小;然后将金属化凸点的AlGaInN芯片倒装焊接在具有防静电保护二极管(ESD)的硅载体上。 ③陶瓷底板倒装法。先利用LED晶片通用设备制备出具有适合共晶焊接电极结构的大出光面积的LED芯片和相应的陶瓷底板,并在陶瓷底板上制作出共晶焊接导电层及引出导电层,然后利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与陶瓷底板焊接在一起。这样的结构既考虑了出光问题也考虑到了散热问题,并且采用的陶瓷底板为高导热陶瓷板,散热效果非常理想,价格又相对较低,所以为目前较为适宜的底板材料,并可为将来的集成电路一体化封装预留空间。 ④蓝宝石衬底过渡法。按照传统的InGaN芯片制造方法在蓝宝石衬底上生长出PN结后,将蓝宝石衬底切除,再连接上传统的四元材料,制造出上下电极结构的大尺寸蓝光LED芯片。

菲涅尔透镜的原理及应用

菲涅尔透镜的原理及应用 (国防科大理学院光学小组第六组) [摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用;二是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。 [关键词] 菲涅尔透镜;原理;分类;应用;研究与发展状况 本文主要从菲涅尔透镜的历史,基本原理,分类,作用,应用以及国内外的研究与发展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。 1.简介 菲涅尔透镜 (Fresnel lens),又称螺纹透镜,是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔(Augustin·Fresnel)发明的,他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高,一片优质的透镜必须是表面光洁,纹理清晰,其厚度随用途而变,多在1mm左右,特性为面积较大,厚度薄及侦测距离远。

菲涅尔透镜 菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用;二是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合,如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。 2.菲涅尔透镜的历史 通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜,这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。孔多塞(1743-1794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。而法国物理学家兼工程师菲涅尔亦对这种透镜在灯塔上的应用寄予厚望。根据史密森学会的描述,1823年,第一枚菲涅尔透镜被用在了吉伦特河口的哥杜昂灯塔(Phare de Cordouan)上;透过它发射的光线可以在20英里(32千米)以外看到。苏格兰物理学家大卫·布儒斯特爵士被看作是促使英国在灯塔中使用这种透镜的推动者。 3.菲涅尔透镜的基本原理 菲涅尔透镜的工作原理十分简单:假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面(如:透镜表面),拿掉尽可能多的光学材料,而保留表面的弯曲度。

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势(精)

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源:CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件,会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心,全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源,是未来低碳社会的理想能源之一,当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中,从硅提纯到应用系统,技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多,且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称,目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术成熟,但光电转换效率相对较低;而薄膜电池成本低,发光效率高,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下,太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年,太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影 响,2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓,但随着2009 年下半年市场需求的复苏, 2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW,比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍,因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴,政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上,以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年,西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策,使其国内光伏产业

太阳能发展前景及利用

太阳能发展前景及利用 选题背景 目前能源危机已成为影响人类继续发展的一项重要因素,太阳能作为一种新型的清洁能源,被人类给予了厚望,太阳能的能否有效利用关系着人类的未来。 项目条件 太阳光线太阳能 研究目的 太阳能已逐渐走进我们的生活,对于太阳能或许我们还有一点陌生,借此机会我们 来讨论一下“太阳能”。 主要研究方法 上网查阅资料查阅相关书籍请教相关人士 研究的基本思路 在本次研究中,通过各种渠道获得相关知识,并加以分析,从中获取自己需要的,加入自己的认识,再编写论文。 研究的先进性 广泛获取信息,具有科学性,真实性。 研究的基本过程 先选取题材,制定学习过程,再通过各种渠道获取相关信息,最后编写论文。论文分为以下步骤:背景及目的,研究过程,研究心得,中英文摘要,太阳能的认识,太阳能的利用范围,太阳能在国内外的利用程度,太阳能的前景,总结。 研究心得 通过此次研究学习我对太阳能有了进一步认识,对资源节约及开发也有了新的理解。通过本次学习提高了我的综合能力,拓宽了我的知识面。

中文摘要 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出,地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 英文摘要 Thesolarenergyisanenergy,andiscanrenewableenergy.Itsresourcesisabund ant,freetouse,anddidn'tneedtobetransported,totheenvironmentiswithoutthep ollution.Butthesolarenergyalsohastwomainweakness:Oneisflowdensitylow;Two isitsstrengthundertheinfluenceofvariousfactor(season,location,andweather ...etc.)cannotmaintainquantityoften.Thesetwogreatestweaknessesconsumedly limitedsolarenergyeffectivelytomakeuseof. 关键词 太阳能环境资源清洁 太阳能的认识 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h 的年平均辐射强度为0.20kw/m2,相当于有102,000TW的能量,人类依赖这些能量维

菲涅尔透镜简介

菲涅尔透镜介绍 菲涅尔透镜 (Fresnel lens) ,又名螺纹透镜,一般由高透明材料注塑或压注而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。透镜的要求很高。一片优质的透镜必须表面光洁,纹理清晰,其厚度随用途而变,多在1-2mm左右,特性为面积大、厚度薄及侦测距离远。 菲涅尔透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合,如投影机、薄膜放大镜、红外探测器及照明等。 使用普通的凸透镜,会出现边角变暗、模糊的现象,这是因为光的折射只发生在介质的交界面,凸透镜片较厚,光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。如果可以去掉直线传播的部分,只保留发生折射的曲面,便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。菲涅耳透镜就是采用这种原理的。菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路的平板玻璃,却能达到凸透镜的效果,如果投射光源是平行光,汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致。 菲涅尔透镜的应用 菲涅尔透镜应用于多个领域,包括: 投影显示:菲涅尔投影电视,背投菲涅尔屏幕,高射投影仪,准直器; 聚光聚能:太阳能用菲涅尔透镜,摄影用菲涅尔聚光灯,菲涅尔放大镜; 航空航海:灯塔用菲涅尔透镜,菲涅尔飞行模拟; 科技研究:激光检测系统等; 红外探测:无源移动探测器; 照明光学:汽车头灯,交通标志,光学着陆系统。 智能家居:安防系统探测器等 我公司生产的菲涅尔镜,采用主要注塑和热压两种方式。 注塑菲涅尔透镜: 设备是进口的高精密注塑机,主要生产小规格菲涅尔透镜(8吋以下),可以大规模提供需求。热压菲涅尔透镜: 设备是根据工艺需求自主设计制造的专用自动热压机。热压的菲涅尔镜产品精度高,质量好,主要用在成像方面,产品尺寸规格3-10吋,也可以定制超大尺寸的产品。外形由数控激光激光机切割,产品形状任意,可以根据客户需要选择定制。 根据菲涅尔透镜的工作原理,一般热压菲涅尔透镜的成像质量优于注塑产品,但热压的生产成本也高于注塑产品。因此用于图像处理时,要选用热压菲涅尔透镜,用于聚光处理的,可以选用注塑菲涅尔透镜。

太阳能电池的研究现状及发展

太阳能电池的研究现状及发展 【摘要】近年来随着人们对环境的重视,对新能源的需要变得越来越大,太阳能成为新型能源将被广泛应用。黄铁矿结构的二硫化铁(FeS2)是一种具有合适的禁带宽度(Eg≈0.95eV)和较高光吸收系数(当λ≤700nm时,α=5×105cm-1)的半导体材料,而且其组成元素在地球上储量丰富、无毒,有很好的环境相容性。因此,FeS2薄膜在光电子以及太阳能电池材料等方面有潜在的应用前景,受到人们的广泛关注。本文从不同制备方法所制备出的二硫化铁薄膜的研究结果,来分析二硫化铁薄膜的研究状况。 【关键词】能源;二硫化铁;制备方法;光电性能 1.引言 太阳能电池自1954年由诺贝尔实验室和RCA公司几位杰出的科学家发明问世以来,由于地球变暖现象的日益严重,世界各国对二氧化碳的排放量均采取严格的管制,再加上石油匮乏,40年后将消耗殆尽,其价格持续攀升,这些因素都促成了对代替能源的重视与需求,也激发了太阳能产业的蓬勃发展。 太阳是一座聚合核反应器,它一刻不停地向四周空间放射出巨大的能量。它的发射功率为3.865×1026J/S(相当于烧掉1.32×1016ton标准煤释放出来的能量)。地球大气表层所接收的能量仅是其中的22亿分之一,但是地球一年接收的太阳的总能量却是现在人类消耗能源的12000倍。另外,根据文献记载太阳的质量为1.989×1030kg,根据爱因斯坦相对论(E=mc2)可以计算出太阳上氢的含量足够维持800亿年。而由地质资料得出的地球年龄远远小于这个数字。因此可以说太阳能是取之不尽、用之不竭的[1-3] 2.太阳能电池 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。 2.1 太阳能电池发展 目前,太阳能电池产品是以半导体为主要材料的光吸收材料,在器件结构上则使用P型与N型半导体所形成的PN结产生的内电场,从而分离带负电荷的电子与带正电荷的空穴而产生电压。由于晶体硅材料与器件在技术的成熟度方面领先于其他半导体材料,最早期的太阳能电池极为晶体硅制成,直到近几年晶体硅太阳能电池仍有大约90%的市场占有率。除了技术与投资门槛较低以外,不用担心硅原料匮乏等都是造成其市场占有率高的主因。 在晶体硅太阳能电池之后,大约从1980年起开始有非晶硅薄膜太阳能电池

太阳能考题概论

一、单选题【本题型共10道题】 1.我国太阳能资源年太阳辐射总量5850-6680MJ/m2,相当于日辐射量4.5~5.1KWh/㎡的地区,属于()类地区。 A.I B.II C.III D.IV 用户答案:[B] 得分:1.00 2.以下选项属于我国第 I类太阳能资源区的有()。 A.宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B.宁夏南部.甘肃中部.青海东部.西藏东南部和新疆南部 C.山西南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部.福建南部 D.湖南.湖北.广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部 用户答案:[A] 得分:1.00 3.光伏发电站并网运行时,向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的()。 A.0.5% B.1% C.1.5% D.2% 用户答案:[B] 得分:0.00

4.水平单轴跟踪系统宜安装在以下哪类地区。() A.低纬度地区 B.中纬度地区 C.高纬度地区 D.中.高纬度地区 用户答案:[A] 得分:1.00 5.光伏发电站安装容量小于或等于30MW时,宜采用()。 A.单母线接线 B.单母线分段接线 C.双母线接线 D.双母线分段接线 用户答案:[A] 得分:1.00 6.我国太阳能资源年太阳辐射总量4200~5000MJ/ m2,相当于日辐射量3.2~3.8KWh/m2的地区,属于()类地区。 A.I B.II C.III D.IV 用户答案:[D] 得分:1.00 7.以下哪类电池应用在储能方面的历史较早,技术上也较为成熟,并逐渐进入以密封型免维护产品为主流的阶段。() A.铅酸电池

B.镍铬电池 C.锂电池 D.碱性电池 用户答案:[A] 得分:1.00 8.以下选项属于我国第 II类太阳能资源区的有()。 A.宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B.内蒙古南部.宁夏南部.甘肃中部.青海东部.西藏东南部和新疆南部 C.河北东南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部.福建南部 D.广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部.安徽南部 用户答案:[B] 得分:1.00 9.以下选项属于我国第 III类太阳能资源区的有()。 A.宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B.河北西北部.山西北部.内蒙古南部.宁夏南部.甘肃中部 C.河北东南部.山西南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部 D.湖南.湖北.广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部 用户答案:[C] 得分:1.00 10.自2008年以来,全球光热发电发展开始提速。已建成的太阳能热发电站以槽式电站为主,所占比例接近()。 A.40% B.50%

红外人体探测技术

红外人体探测报警技术 在红外线探测器中,热电元件检测人体的存在或移动,并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后,对电压信号进行波形分析。一种红外线探测器,其特征在于,包括:热电元件;电流-电压变换器,它把来自所述热电元件的电流变换成电压信号。 1.菲涅尔透镜 1)简述 菲涅尔透镜 (Fresnel lens),又名螺纹透镜,多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。透镜的要求很高。一片优质的透镜必须表面光洁,纹理清晰,其厚度随用途而变,多在1mm左右,特性为面积大、厚度薄及侦测距离远。菲涅尔透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合,如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。 2)分类 设计上来划分 ①正菲涅尔透镜: 光线从一侧进入,经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧,并且是有限共轭。这类透镜通常设计为准直镜(如投影用菲涅尔透镜,放大镜)以及聚光镜(如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。 ②负菲涅尔透镜: 和正焦菲涅尔透镜刚好相反,焦点和光线在同一侧,通常在其表面进行涂层,作为第一反射面使用。 从结构上划分 圆形菲涅尔透镜,菲涅尔透镜阵列,柱状菲涅尔透镜,线性菲涅尔透镜,衍射菲涅尔透镜,菲涅尔反射透镜,菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。

3)应用 菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用;二是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR(被动红外线探测器)上产生变化热释红外信号。 4)原理 其工作原理十分简单:假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面(如:透镜表面),拿掉尽可能多的光学材料,而保留表面的弯曲度。 另外一种理解就是,透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看,其表面由一系列锯齿型凹槽组成,中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同,但都将光线集中一处,形成中心焦点,也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜,把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。 2.热释电红外探头 实现防盗功能以及其他类感应功能外部设备选取热释电红外探头,热释电红外探头采用外购RE200B型号热释电红外传感器,它是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。探头收集外界的红外辐射通过聚集到红外感应源上面。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发生变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。

太阳能电池发展现状及存在的主要问题

太阳能电池发展现状及存在的主要问题 晨怡热管2008-10-17 23:05:45 一、2005年国际太阳能电池产业发展情况 2005年,世界太阳能电池总产量1656MW,其中日本仍居首位,762M W,占世界总产量的46%,欧洲为464M W,占总产量的28%,美国156M W,占总产量的9%,其他274MW,占总产量的17%。 2004年全球前14位太阳能电池公司总产量达到1055MW,占当年世界总产量的88.3%,近五年来,日本Sharp公司一直领先,2004年产量达到324MW,见表1。

以2004年数据分析,各种太阳能电池中硅基太阳能电池占总产量的98%,晶体硅太阳能电池占总产量的84.6%,多晶硅太阳能电池占总量的56%,见表2。

2005年,世界光伏市场安装量1460M W,比2004年增长34%,其中德国安装最多,为837MW,比2004年增长53%,占世界总安装量的57%;欧洲为920MW,占总世界安装量的63%,日本安装量292M W,增幅为14%,占世界总安装量的20%;美国安装量为102MW,占世界总安装量的7%,其他安装量为146M W,占世界总安装量的10%。

至2005年全世界光伏系统累计安装量已超过5GW,2005年一年内投资太阳能电池制造业的资金超过10亿美元。现在,一个世界性的问题是制造太阳能的电池的硅原材料紧缺,尽管2005年全世界硅原材料供应增长了12%,但仍然供不应求,国际上长期供货合同抬价25%。持续的硅材料紧缺将对2006年太阳能电池生产产生较大的影响,预计2006年世界太阳能电池产量的增幅将不限制在10%左右。要解决硅材料的紧缺问题预计将需要5年以上的时间。 根据光伏市场需求预测,到2010年,全世界光伏市场年安装量将在3.2G到3.9GW之间,而光伏工业年收入将达到186美元到231亿美元。 日本和欧美各国都提出了各自的中长期PV发展路线图。 按日本的PV路线图(TV Roadmap 2030),到2030年PV电力将达到居民电力消耗的50%(累计安装容量约为100GW),具体的发展目标见表3和表4。

(完整版)基于菲涅尔透镜的配光设计

基于菲涅尔透镜的配光设计 内容:一、概述 二、设计方法 三、设计步骤 报告人:陈志强 学号:201510800103 专业:光信1501

1、菲涅尔透镜概述 菲涅尔透镜(Fresnel lens)又称螺纹透镜,是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔(Augustin·Fresnel)发明的,他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统--灯塔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高,一片优质的透镜必须是表面光洁,纹理清晰,其厚度随用途而变,多在1mm左右,特性为面积较大,厚度薄及侦测距离远。 2、基本原理 假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面(如:透镜表面),拿掉尽可能多的光学材料,而保留表面的弯曲度。(如图1-1) 另外一种理解就是,透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看,其表面由一系列锯齿型凹槽组成,中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同,但都将光线集中一处,形成中心焦点,也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜,把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球差。 图1-1

3、光学特性 使用普通的凸透镜,会出现边角变暗、模糊的现象,这是因为光的折射只发生在介质的交界面,凸透镜片较厚,光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。如果可以去掉直线传播的部分,只保留发生折射的曲面,便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。菲涅耳透镜就是采用这种原理的。菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路(即菲涅耳带)的玻璃,却能达到凸透镜的效果,如果投射光源是平行光,汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致。 二、设计方法 1、光源 本设计光源采用给定的点源,在TP软件中可以找到格点光源来仿真。 2、目标光斑 不同接收面的目标光斑有很大差异,具体如图3-9——图3-12。 3、环结构设计 设定环数为3个。 4、目标面 此设计目标接收面设置了4个,可参见图3-6。 三、设计步骤 1、光源格点光源参数如图3-1 图3-1

聚光光伏综述

文献综述 太阳能是一种洁净的自然再生能源,取之不尽,用之不竭。而且太阳能是所有国家和个人都能够得以分享的能源。为能经济有效的利用这一能源,人们从科学技术上着手研究太阳能的收集、转换、储存以及输送,已经并正在取得显著进展,这无疑对人类的文明具有重大意义。太阳能在转换过程中效率较低,10~20%可转变为电能,其余能量以散热的形式损失掉了,这就限制了太阳能的广泛应用,因此必须根据各地不同的气候和不同的需要来提高太阳能利用的转换效率,改善现有技术,减少装置成本。太阳能在未来能源结构中将占有主要地位,除了被动式的用于室内采光,建筑供暖和生活热水,主动式太阳能利用技术可以把太阳能转化其他形式的能源而获得更广阔的应用前景。太阳能的利用基本方式主要分为光热利用,光化学利用,光生物利用以及太阳能发电等。 对太阳能的利用主要是太阳能发电,对太阳能的利用主要是太阳能发电,在太阳能发电系统中,技术最复杂的组成部分应属太阳能电池。可以说,太阳能电池是太阳能发电系统的核心,其开发、生产直接影响到太阳能发电的普及和发展。早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。 硅是最理想的太阳能电池材料,这是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。在所有太阳电池中单晶硅太阳能电池是最常用的,技术也最为成熟光电转化效率较高的可达23.3%。但由于单晶硅材料价格及相应的繁琐工艺影响,单晶硅成本价格居高不下,大幅降低成本非常困难,无法实现太阳能发电的大规模普及。 采用聚光方法和光电/光热(Photovoltaic/Thermal,PV/T)综合转换,降低已经大规模生产的常规太阳电池光伏转换的成本,提高太阳电池的利用效率和经济性的可能性。用廉价的菲涅尔透镜聚光提高电池表面太阳辐射强度,从而达到提高单位电池面积输出功率,降低电池发电成本。这实际上是相当于用廉价的聚光器代替昂贵的半导体材料,使系统成本中的一部分从电池成本转移到聚光元件成本中去,因此降低了系统光伏转换的成本。另一方面通过冷却电池来降低电池工作温度,使电池能够在高效率下工作,同时得到一定量的余热回收,使太阳能

中国光伏发电的发展现状及趋势知识讲解

中国光伏发电的发展现状及趋势

中国光伏发电的发展现状及趋势 苏青峰上海联孚新能源科技有限公司 太阳能作为一种可永续利用、可再生的清洁能源,有着巨大的开发应用潜力。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW,其中到达地球的能量高达8×1013kW,相当于6×109t标准煤。太阳30分钟辐照地球的能量就够全世界1年的能源消耗。人类赖以生存的自然资源几乎全部转换自太阳能,人类利用太阳能的历史更是可以追溯到人类起源时代。太阳能是人类得以生存和发展所需的最基础的能源形式,从现代科技的发展来看,太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。 据IEA发布预测:2006年至2030年世界一次能源需求从117.3亿吨油当量增长了170.1多亿吨油当量,平均年增长45%。石油将在50年左右枯竭,天然气将在57~65年内枯竭,煤还可以供应169年。能源消耗远大于能源的供给,能源天平严重失衡,严峻的能源形势已摆在世人面前,人类正面临前所未有的能源危机。 目前,全球二氧化碳的排放量已达到300亿吨。如不加控制,将在2030年达到400亿吨,人类的生存环境面临着前所未有的挑战和危机。在已知的新能源形式中,太阳能肯定能够满足人类发展的能量需求。太阳能光伏发电的应用将能够有效降低环境污染,改善全球能源紧缺状况。当今,国家已把“节能减排、安全环保”作为“十一五”期间能源利用与发展的重点方向和目标,并列入了国家发改委“十六个重大专项”。

太阳能光伏发电技术的开发始于20世纪50年代。随着全球能源形势趋紧,太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式,于近年得到迅速发展。随着全球经济和科学技术的飞速发展,世界许多国家将光伏发电作为发展的重点,光伏产业的技术进步已经使太阳能应用成为可能,并首先在太阳能资源丰富的国家,如德国和日本,得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下,中国的光伏产业逐渐兴起,并迅速成为后起之秀,涌现出无锡尚德、南京中电、江苏林洋、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业,带动了上下游企业的发展,中国光伏发电产业链正在形成。 随着传统能源的日益枯竭和石油价格的不断上升,以及人们对自身生存环境要求的不断提升,积极寻找新的替代能源已刻不容缓,作为无污染的清洁能源,太阳电池必将会得到迅速的发展。虽然太阳能光伏发电成本较高,但是从长远看,随着技术的进步,以及其他能源利用形式的逐渐饱和,太阳能可以在2015年之后成为主流能源利用形式,有着不可估量的发展潜力。国际经验表明,政策扶持是光伏产业发展的最主要驱动力,政府的政策导向将决定光伏产业的发展水准和市场需求,太阳能产业的发展对我们国家能源的开发和利用具有极其深远的意义。 光伏产业市场现状 在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下,太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重

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