所谓粒子,主要是指它具有集中的、不可分割的特性。微观客体和其他物质相互作用时,取粒子的方式,而不是波动方式,我们接收到的是一颗一颗的粒子,接收不到分数颗粒子。其次,提到波就意味着场的概念,所谓波不过是周期性地传播运动的场而已。场是弥散的。微观客体的传播取波动的方式,而不像经典粒子一样有一条轨道。波动性和粒子性是在不同实验条件下得到的概念。-----摘自 柯善哲《量子力学》 科学出版社
1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。1924年,路易-维克多•德•布罗意注意到原子中电子的稳定运动需要引入整数来描写,与物理学中其他涉及整数的现象如干涉和振动简正模式之间的类似性,构造了德布罗意假设,提出正如光具有波粒二象性一样,实物粒子也具有波粒二象性。他将这个波长λ和动量p联系为:λ=h/p这是对爱因斯坦等式的一般化,因为光子的动量为p = E / c(c为真空中的光速),而λ = c / ν。德布罗意的方程三年后通过两个独立的电子散射实验被证实于电子(具有静止质量)身上。在贝尔实验室Clinton Joseph Davisson和Lester Halbert Germer以低速电子束射向镍单晶获得电子经单晶衍射,测得电子的波长与德布罗意公式一致。在阿伯丁大学,George Paget Thomson以高速电子穿过多晶金属箔获得类似X射线在多晶上产生的衍射花纹,确凿证实了电子的波动性;以后又有其他实验观测到氦原子、氢分子以及中子的衍射现象,微观粒子的波动性已被广泛地证实。根据微观粒子波动性发展起来的电子显微镜、电子衍射技术和中子衍射技术已成为探测物质微观结构和晶体结构分析的有力手段。德布罗意于1929年因为这个假设获得了诺贝尔物理学奖。Thomson和Davisson因为他们的实验工作共享了1937年诺贝尔物理学奖。
德布罗意在1924年提出一个假说,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,包括电子和质子、中子,都具有波粒二象性。
他把光子的动量与波长的关系式p=h/λ推广到一切微观粒子上,指出:具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性,这种波的波长等于普朗克恒量h跟粒子动量mv的比,即λ= h/(mv),这个关系式后来就叫做德布罗意公式。
通过两个独立的电子衍射实验,德布罗意的方程被证实可用来描述电子的量子行为。在阿伯丁大学,乔治·汤姆孙将电子束照射穿过薄金属片,并且观察到预测的干涉样式。在贝尔实验室,克林顿·戴维森和雷斯特·革末做实验将低速电子入射于镍晶体,取得电子衍射图样,结果符合理论预测。
扩展资料:
爱因斯坦在波和粒子上的发现
1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。
爱因斯坦将光束描述为一群离散的量子,现称为光子,而不是连续性波动。从普朗克黑体辐射定律,爱因斯坦推论,组成光束的每一个光子所拥有的能量等于频率乘以一个常数,即普朗克常数,他提出了“爱因斯坦光电效应方程”,其中, Wo是逃逸电子的最大动能, 是逸出功。
1916年,美国物理学者罗伯特·密立根做实验证实了爱因斯坦关于光电效应的理论。从麦克斯韦方程组,无法推导出普朗克与爱因斯坦分别提出的这两个非经典论述。物理学者被迫承认,除了波动性质以外,光也具有粒子性质。
参考资料来源:百度百科-波粒二象性
光在日常生活中的干涉现象是薄膜干涉。
干涉现象指同振幅、频率和初位相的两列(或多列)波的叠加合成而引起振动强度重新分布的现象。在波的叠加区有的地方振幅增加,有的地方振幅减小,振动强度在空间出现强弱相间的固定分布,形成干涉条纹。
假设照射一束光波于薄膜,由于折射率不同,光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射,因相互干涉而形成新的光波,这现象称为薄膜干涉。对于这现象的研究可以透露出关于薄膜表面的资讯,这包括薄膜的厚度、折射率。薄膜的商业用途很广泛,例如,增透膜、镜子、滤光器等等。
扩展资料:
为了获得可以观测到可见光干涉的相干光源,人们发明制造了各种产生相干光的光学器件以及干涉仪,这些干涉仪在当时都具有非常高的测量精度:阿尔伯特·迈克耳孙就借助迈克耳孙干涉仪完成了著名的迈克耳孙-莫雷实验,得到了以太风观测的零结果。迈克耳孙也利用此干涉仪测得标准米尺的精确长度,并因此获得了1907年的诺贝尔物理学奖。
而在二十世纪六十年代之后,激光这一高强度相干光源的发明使光学干涉测量技术得到了前所未有的广泛应用,在各种精密测量中都能见到激光干涉仪的身影。现在人们知道,两束电磁波的干涉是彼此振动的电场强度矢量叠加的结果,而由于光的波粒二象性,光的干涉也是光子自身的几率幅叠加的结果。
参考资料来源:百度百科——薄膜干涉
参考资料来源:百度百科——干涉现象
貌似没有专门的关于薄膜的杂志(据我所知),但是有许多期刊都收录关于薄膜的文章,例如《中国激光》、《激光与光电子学进展》、《光学学报》、《中国光学快报》、《中国光学期刊》都有收录,各自的影响因子不同,《光学学报》稍稍高些,希望对你能有帮助。
使用小二号字,宋体,加粗显示;正文使用五号字,宋体;图题、图注、表格、标注、参考文献使用小五号字,宋体。
膜科学杂志是什么字体杂志简介-膜科学与技术国际刊号:1007-8924国内刊号:62-1049/TB创刊时间:1981年邮发代号:54-40曾用名:膜分离科学与技术膜科学与技术杂志创建于1981年,已经有多年历史,是中国新闻出版总署批准,具有双刊号的期刊。主管单位是:中国蓝星(集团)股份有限公司,主办单位是中国蓝星(集团)股份有限公司。它的国际刊号是...第一论文网膜科学与技术杂志-首页《膜科学与技术》杂志创办于1981,影响因子,现被CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)等机构收录,膜科学与技术杂志社主要收录方向:研究报告、专题综述、应用研究、动态信息_简讯、...学术点评2019-07-31膜科学与技术-杂志发表支持服务网《膜科学与技术》杂志的编委会整体素质良好,学术水平高,各编委均是国内从事膜分离科学技术的专家,也是膜领域不同学科的学术带头人。《膜科学与技术》杂志现有编委46人,均为教授和研究员职称...其他人还搜了科学杂志在科学杂志上发文章意味着什么北京师范大学出版科学研究院中国最早的横排期刊是中国留学生于 1915 年在美国康奈尔创办的《科学》杂志。因为该刊是在海外创办,没有传统束缚,且内容全属自然科学,所以该刊自创办起就采用横排和新式标点。1919 年 1 月...参考文献用什么字体参考文献用什么字体 第一部分:扉页 论文题目(黑体二号,居中);其他填写内容在横线上居中(指导教师不需填写职称),使用宋体三号字。第二部分:中、英(外)文内容摘要 中、英(外)文内容摘要在第二...文书帮2020-12-02sci论文一般用什么字体-学术论文网问:sci论文手稿一般用几号字体 答:正文通常是10号Times New Roman,但是每个出版社的具体要求可能不同,通常会有instruction for authors,或者Guide for authors之类的,在杂志的投稿页面...芝士回答1965年夏,时任中国科学院院长的郭沫若在《文物》杂志上,发表了《从王谢墓志的出土论〈兰亭集序〉的真伪》一文。他基本上重复了李文田的两个论点,认为从年前南京出土的王谢(晋代)墓志来看,...芝士回答2022-03-15论文的摘要和关键词分别用什么字体 几号字-芝士回答论文的摘要和关键词会因杂志的不同而不同,如果想多占一点格子小四也有用的。字体一般都是宋体正文。如果是英文的话就用12号字体两倍(或倍行距),Times New Roman. 论文提要(一般情况下是...芝士回答2021-03-14Science China Earth Sciences_Science China Earth Sciences杂志社-首页产品参数:主管单位:中国科学院 主办单位:中国科学院 出版地方:北京 快捷分类:科学 国际刊号:1674-7313 国内刊号:11-5843/P 邮发代号:80-207 创刊时间:1996 发行周期:月刊 期刊开本:...杂志之家文献综述的字体格式文献综述的字体格式 篇1 文献综述正文格式: 一、1.一级标题(用黑体小三号) 2.二级标题(黑体小四号) 3.三级标题(宋体小四号) (除各级标题外,正文采用宋体小四号,行距设置为倍) (图、表和...应届毕业生网2020-12-16
膜科学杂志(Journal Of Membrane Science)是一本由ELSEVIER出版的一本工程技术-高分子科学学术刊物,主要报道工程技术-高分子科学相关领域研究成果与实践。本刊已入选科学引文索引(SCI)、来源期刊,属于国际一流期刊。该刊创刊于1976年,出版周期Semimonthly。在2021年12月最新升级版中大类学科分区:工程技术 ,2021-2022年最新版WOS分区等级:Q1,2021年的影响因子为,CiteScore指数,SJR指数。本刊非开放获取期刊。《膜科学杂志》为研究膜系统的学术和工业化学家、化学工程师、材料科学家和膜学家提供了一个焦点。
论文答辩是毕业论文的最后一步了,所以论文答辩非常重要。那么论文答辩一般会问哪些问题呢?下面是由我为大家整理的“论文答辩一般会问什么问题”,仅供参考,欢迎大家阅读。
论文答辩一般会问什么问题
1.你为什么选择这个题目
A:选题问题可能涉及到你的研究兴趣以及以后的研究方向
如果你已经有了明确的研究方向,之前已经认真瞭解过,可以大胆的告诉导师,如果还没有确定研究方向,可以和老师说说你的选题来源以及之前搜集过的资料
2.你的论文价值是什么?
A:论文价值问题一般考察你对于现实的关注以及思考问题的能力
这一部分可以回答一些论文的现实意义:对目前研究的领域有什么帮助、提出了什么问题、有什么解决方法等等
3.你的论文理论基础是什么?
A:理论基础考查的是专业能力以及基础知识的掌握程度
回答时要逻辑清晰,突出知识性和专业性,用专业的理论知识来阐述你的论文框架和论文内容,切不可用口语化语言。
4.你的文献综述是如何形成的
A:文献综述可以看出你的研究能力以及搜集资料的能力
这个问题可以说是最简单的,阐明获取资料的管道,如知网、学术网站、图书馆等。
5.你的毕业论文进行的研究方法是什么
A:一些专业在初试中可能不会重点考察研究方法问题,但是在研究实践中研究方法却是基础,所以基础研究方法还没掌握的同学可要好好补补课了,不然没有研究方法怎么做毕业论文的研究啊。
拓展阅读:毕业论文答辩技巧
在整个答辩的过程中,一开始,考官会针对论文提出的问题比较详细、刁钻、具体。因为答辩一开始,考官处于精神饱满状态,心态也比较重视,这是给出的分数往往比较低,(当然啦回答得比较好的,考官也会给高分),因此对于学霸来讲,要好好准备一下。对于学渣来说,可以通过延迟出场顺序,获得高一点的分数。
刚开始的时候,适当地赞美一下考官,通过简洁的开场白在加上对考官的赞美,会给考官留下一个好的印象,即使表现不如意,考官也会适当的留情。(如果在答辩的时候遇见曾经教过你的老师,可以在答辩的过程中有意地提一下,老师会念旧情给高分)
老师的类型通常有这么几种,我简单举个例子:①瞎扯淡型。老师通常抛开论文本身,提出跟论文相关的社会现象让你做出解答。(那你也跟他一本正经的闲扯淡怼回去啊。)②一本正经型。这类老师很认真,会拿你论文中的漏洞还有知识点让你回答。(这种老师学识渊博,基本不是他的对手,跟他扯谎不如老实承认不足和错误,老师会理解的。)③自我满足型。这类老师,嗯,一般都教过你,他提出的问题,往往是由你的论文作为出发点,然后让你谈谈多年前上他这门课时学到的知识啊看法啊什么的,或者是问问你他的这个领悟有哪些比较牛逼的杰出专家。(哦,你忘了,那就承认错误,顺便说点好听话赞美老师让他得到满足)④简简单单型。这类老师,提出的问题比较常规,做出的回答基本都是你论文中可以复述出来的。(老师和蔼可亲,你就要谦卑有礼啊,保持大脑的清醒,简单明了的回答问题即可) 老师的类型很多,我就不多说,在开始答辩之前,可以事先了解,针对不同类型的老师对症下药。
论文中要避免的问题①论文的结构一定要齐全啊各位。主题,引言、提纲、副标题什么的,千万不能忘。(老师是不会深读你的论文内容,那既然是看个大概,你的论文缺了什么老师一眼就会看出)②论文的选题。有一个问题,老师都会提一下的,“你这个论文的选题背景是什么?” 嗯,所以。给各位的建议呢,就是论文选题不要太宽泛,如果有实习经历,尽可能的与自己的实习经历相结合;选题也要新颖,有创新性,避免太过陈旧。(毕竟老师都喜欢下“选题新颖切合实际有早研究意义”这种评语。)③论文中的细节问题。论文中的细节问题一定要分析透彻,如果分析不够深入,老师问起的话也要自圆其说;论文中提出的假设也要有扎实的理论基础来源,你可以借鉴现有的研究成果,只要在论文中注明来源即可。(老师真的不喜欢你跟他瞎扯)
01 毕业论文答辩常见问题:你选择这个论文题材的原因是什么?论文的研究背景是什么?论文的核心观点是什么?本篇论文采用了哪些研究方法?你所研究问题是采用什么方法解决的,使用了什么解决方案?论文在哪些方面有哪些创新?等。可以结合个人的实际情况以及论文写作两个方面来进行表述。 因为学校不同,老师不同,所以论文答辩老师一般会提的问题也会不同,以下问题和回答仅供参考: 毕业论文答辩常见问题一:你选择这个论文题材的原因是什么? 我们可以结合个人的实际情况以及论文写作两个方面来进行表述,保证语言清晰,逻辑合理。例如这样回答:“因为平常自身比较喜欢这方面的内容、时常关注该研究领域的相关事宜,结合了当前政治新闻和发展趋势,受导师课题影响,参与相关研究课题等。这一部分容易加分但是也容易减分,为了表现出自身的特点和优势,所以我们应该将这一部分内容表述清楚到位。 毕业答辩常见问题二:论文的研究背景是什么? 这个问题与第一个问题有异曲同工之妙,同学们也可以按照第一个问题的答案来进行回答。 毕业答辩常见问题三:论文的核心观点是什么?或者这么问:论文的主题是什么?这是答辩听审老师最常见的问的问题,而且答案很简单。用自己的话高度概括论文的核心,尽可能全面、准确、简洁的表达出来,不少于3句,不超过5句。 毕业答辩常见问题四:本篇论文采用了哪些研究方法? 首先明确指出所用的研究方法,然后结合具体内容进行讲述,也就是举例说明。 毕业答辩常见问题五:你所研究问题是采用什么方法解决的,使用了什么解决方案? 这个问题应该结合实际情况来进行说明,如果有具体的结论或方法的学生,可以分点解释说明。 毕业答辩常见问题六:论文在哪些方面有哪些创新? 这时,老师们想知道你的论文和别人的有什么不同,有什么亮点,建议同学们举例说明,分点作答,这样显得逻辑清晰、调理清楚,而且这个问题答辩老师一般都会问到,所以同学们要做好准备。 最后学术堂总结:在答辩的时候一定要迅速回应。如果是你不知道问题,你可以向老师请教,千万不要出现冷场的情况,那样你的导师会很尴尬的。答辩时一定要谦虚,虽然你的论文完成得十分出色,但是这些成果暂时的、是没有获得认可结论。
人们对开发环境稳定、通过可见光吸收并具有极性晶体结构的新型太阳能收集器有相当大的兴趣。车轮矿CuPbSbS3是一种自然形成的硫盐矿物,它在非中心对称的Pmn21空间群中结晶,并且 对于单结太阳能电池具有最佳的带隙。 然而,关于这种四元半导体的合成文献很少,它还没有作为薄膜被沉积和研究。
基于此,来自南加州大学洛杉矶分校的一项研究,描述了二元硫醇-胺溶剂混合物在室温和常压下溶解大块布氏体矿物以及廉价的块状CuO、PbO和Sb2S3前驱体以生成墨水的能力。合成的复合墨水是由大量的二元前驱体按正确的化学计量比溶解而得到的,在溶液沉积和退火后,生成CuPbSbS3的纯薄膜。相关论文以题为“Solution Deposition of a Bournonite CuPbSbS3 Semiconductor Thin Film from the Dissolution of Bulk Materials with a Thiol-Amine Solvent Mixture”于3月11日发表在Journal of the American Chemical Society上。
论文链接:
近来,Wallace等人通过对天然矿物的筛选,得到的材料具有热力学稳定性,不具有杂化卤化铅钙钛矿所固有的环境不稳定性问题。极性结构可以降低激子的结合能,减少材料中的复合速率。极性晶体结构可以使直接带隙材料的偶极不允许跃迁的几率和在吸收开始时振子强度的相应降到最低。从筛选到的自然生成的多种矿物中,符合选择标准的结果之一是车轮矿CuPbSbS3。车轮矿CuPbSbS3是一种硫盐矿物,它在正交晶立方Pmn21空间群中结晶,根据实验报道,从 eV到 eV的带隙是单结太阳能电池的最佳选择。有关CuPbSbS3的合成文献很少,目前只有少量的固态合成和一种溶剂热合成。 到目前为止,这种材料还没有以薄膜的形式沉积或研究。
基于以上考虑,研究者开发了一种碱化溶剂系统,它利用短链硫醇和胺的二元混合物,能够溶解100多种散装材料,包括散装金属、金属硫族化合物和金属氧化物。所得到的油墨在溶液沉积和温和退火后通过溶解和恢复的方法返回纯相的硫族化合物薄膜,使其适用于大规模的溶液处理。事实上,硫醇-胺油墨已被有效地用于大面积黄铜矿和酯基太阳能电池的溶液沉积,具有极好的功率转换效率。
研究者首次展示了车轮矿CuPbSbS3薄膜沉积的方法。通过简单地调整大块前驱体的化学计量学,就可以精细地调整复合油墨的组成,从而允许沉积纯相的CuPbSbS3。制备的CuPbSbS3薄膜具有 eV的直接光学带隙,在~105cm-1的可见光范围内具有较高的吸收系数。电学测量证实,固溶处理的CuPbSbS3薄膜具有 cm2(V•s)-1范围内的流动性,载体浓度为1018-1020cm-3。这突出了在薄膜太阳能电池中作为吸收层的潜力,需要进一步的研究。
图1 车轮矿CuPbSbS3的晶体结构图
图2 合成油墨以及相关测试图
图3 将纯相CuPbSbS3从油墨中滴铸并退火到450 ˚C的粉末XRD图谱。
图4 CuPbSbS3薄膜的相关测试表征图
图5 CuPbSbS3薄膜电阻率(ρ)随温度变化的函数。
该方法可推广应用于其它多晶半导体薄膜的溶液沉积,包括与I-IV-V-VII组成相关的半导体,如CuPbBiS3。 结果突出了碱化法在解决硫酸盐吸收层沉积问题上的前景 。(文:水生)
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!
论新能源发电技术
摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。
关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术
中图分类号: F206 文献标识码: A
能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。
一、我国能源和发电技术的现状
2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长,约占全部发电装机容量的。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。
2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长,约占全部发电量的。其中,风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。
电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、风力发电技术
风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。
1.发展现状
近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。
2.对电力系统的影响
风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。
(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。
(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。
(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。
三、太阳能光伏电池发电技术
1. 1 太阳能光伏电池
太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。
1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。
太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。
在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。
基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。
1. 2 太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。
太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。
由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。
离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。
电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。
当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。
四、结论与展望
本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。
参考文献:
[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.
[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.
[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.
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1、 缠绕机缓慢自动及停止装置:当转盘自动时,若转速太快,容易使最上层的包装物掉落,采用缓慢起动,既无此顾虑同时转速可做无段变速之调整。2、缠绕机局部加强包装装置:如遇包装物某部位必须加强捆包机时,本机具有某特点加强捆抱之设计转盘定位功能:3、转盘自动归位,确保托盘定位准确自保开关装置:若最到高度控制开关故障时,当膜座到最顶点时无法停止,将造成机件之严重损坏。4、光电开关检测装置:采用最先进的电眼开关,自动侦测裹包物高度。5、变频调速功能:根据馐物所需的缠绕密度大小,转盘及胶膜机头可做无变速调整胶膜拉力控制,采用机械式弹性刹车,控制胶膜的拉力
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半自动拉伸薄膜缠绕机/栈板裹包机/托盘裹膜机/伸缩膜捆扎机/卡板包膜机/缠绕机厂家 型号: AF-2 技术指标: 转台马达:放卷升降马达:电源:220V/380v,三相四线转盘直径:1500mm机器尺寸:2500×1510×2600mm特殊规格可根据客户要求定做。产品说明: AF-2半自动拉伸薄膜缠绕机/栈板裹包机/托盘裹膜机/伸缩膜捆扎机/卡板包膜机:以拉伸膜/缠绕膜为包装材料,应用于托盘/栈板包装,采用缠绕方法将各种规则或不规则的商品进行包装,利用拉伸膜的回缩性和自粘性将货物和托盘束缚成整体,起到固定的作用,因而货物不会发生散包和倒塌现象,对货物还能起到防尘、防潮、防破损作用。特别适用于大量快速运输或储存、捆扎纸箱、瓶装物品或大件货品。 同时减轻了劳动强度,提高了工作效率,是现代企业产品包装的理想设备。广泛应用于外贸出口、家具、电子电器产品、食品饮料、印刷造纸、制瓶、玻璃、陶瓷、工艺品、半成品周转及参展物品/机械的中转等行业。具有性能稳定,操作简单、使用可靠等特点。1. 包含手动操作及自动操鲀煞N模式,可随时进行操作方式更换2. 自动感应货物高度,配有压顶装置3. 多功能,适合单个或多个圆柱型组合包装要求及一般包装物4. 触控式控制面板,傻瓜型及智能型操控设计,操作容易 5. 缠绕规格、缠绕膜升降速度、松紧程度随时可调,方便迅速6. 缓慢起动,缓慢停止,定点停机7. 包装完成时,胶膜自动拉断,免用切刀8. 零部件更换方便9. 机器故障可经由ICON分析,故障低10.附自保开关装置及紧急安全停车装置 11.电磁式预拉装置,不同于一般机械式,对操作人员更安全