太阳能发电基础科技知识

1、光生伏特效应：假设光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被接纳，具有足够能量的光子可以在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激起，致使发作电子空穴对。界面层临近的电子和空穴在复合之前，将经由空间电荷的电场结果被相互分别。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。经由界面层的电荷分别，将在P区和N区之间发作一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.50.6V。经由光照在界面层发作的电子空穴对越多，电流越大。界面层接纳的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中组成的电流也越大。 太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对

2、，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光热电转换方式，另一种是光电直接转换方式。（1） 光热电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光热转换过程；后一个过程是热电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵510倍。（2） 光电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。

3、太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。太阳光电系统，也称为光生伏打，简称光伏，是指利用光伏半导体材料的光生伏特效应而将太阳能转化为直流电能的设施。光伏设施的核心是太阳能电池板。目前，用来发电的半导体材料主要

4、有：单晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化镉等。由于近年来各国都在积极推动可再生能源的应用，光伏产业的发展十分迅速。光伏系统可以大规模安装在地表上成为光伏电站，也可以置于建筑物的房顶或外墙上，形成光伏建筑一体化。光伏发电，其基本原理就是“光伏效应”。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。光伏发电

5、的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到PN结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成PN结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的

6、电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏发电系统分类1、无蓄电池的直流光伏发电系统无蓄电池的直流光伏发电系统的特点是用电负载是直流负载，对负载使用时间没有要求，负载主要在白天使用。太阳能电池与用电负载直接连接，有阳光时就发电供负载工作，无阳光时就停止工作。系统不需要使用控制器，也没有蓄电池储能装置。无蓄电池的直流光伏发

7、电系统的优点是省去了能量通过控制器及在蓄电池的存储和释放过程中造成的损失，提高了太阳能利用效率。这种系统最典型的应用是太阳能光伏水泵。2、有蓄电池的直流光伏发电系统有蓄电池的直流光伏发电系统由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池以及直流负载等组成。有阳光进，太阳能电池将光能转换为电能供负载使用，并同时向蓄电池存储电能。夜间或阴雨天时，则由蓄电池向负载供电。这种系统应用广泛，小到太阳能草坪灯、庭院灯，大到远离电网的移动通信基站、微波中转站，边远地区农村供电等。当系统容量和负载功率较大时，就需要配备太阳能电池方阵和蓄电池组了。3、交流及交、直流混合光伏发电系统交流及交、直流混合光伏发电系统与直流光伏发

8、电系统相比，交流光伏发电系统多了一个交流逆变器，用以把直流电转换成交流电，为交流负载提供电能。交、直流混合光伏发电系统即能为直流负载供电，也能为交流负载供电。4、市电互补型光伏发电系统市电互补型光伏发电系统，就是在独立光伏发电系统中以太阳能光伏发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅。这样光伏发电系统中太阳能电池和蓄电池的容量都可以设计得小一些，基本上是当天有阳光，当天就用太阳能发的电，遇到阴雨天时就用市电能量进行补充。我国大部分地区多年都有2/3以上的晴好天气，这样形式即减小了太阳能光伏发电系统的一次性投资，又有显著的节能减排效果，是太阳能光伏发电在现阶段推广和普及过程中的一个过度性的好办

9、法。并网太阳能光伏发电系统是由光伏电池方阵、控制器、并网逆变器组成，不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。并网太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了其中的能量消耗，节约了占地空间，还降低了配置成本。值得申明的是，宇翔并网太阳能光伏发电系统很大一部分用于政府电网和发达国家节能的案件中。并网太阳能发电是太阳能光伏发电的发展方向，是21世纪极具潜力的能源利用技术。并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，因而没有太大发展

10、。而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般

11、只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵）风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。铁塔

12、是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；中国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方

13、向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。多大的风力才可以发电一般说来，三级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速为每秒9.5米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒6米时，只有16千瓦；而风速每秒5米时，仅为9.5千瓦。可见风力愈大，经济效益也愈大。在我国，现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风

14、速更大；有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区，发展风力发电是很有前途的。风力发电的输出风力发电机因风量不稳定，故其输出的是1325V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。通常人们认为，风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定，总想选购大一点的风力发电机，而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电，而由电瓶把电能贮存起来，人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小，而不仅是机头功率的大小。在内地，小的风力发电

15、机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电，持续不断的小风，会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能，也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用，获得500W甚至1000W乃至更大的功率输出。尽管风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类：水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。水平轴风力发电机水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置，能随风向改变而转动。对

16、于小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则成为下风向风机。水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的再一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。垂直轴风力发电机垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和被子做成的风

17、轮，这是一种纯阻力装置；S型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。蓄电池的工作原理及特性 一、蓄电池的工作原理 蓄电池是由浸渍在电解液中的正极板(二氧化铅Pb02)和负极板(海绵 状纯铅Pb)组成的，电解液是硫酸(H2S04)的水溶液。当蓄电池和负载 接通放电时，正极板上的Pb02 和负极板上的Pb 都变成PbS04，电 解液中的H2S04 减少，相对密度下降。 充电时按相反的方向变化，正负极板上的PbS04 分别恢复成原来的 Pb02 和Pb，电解液中的硫酸增加，相对密度变大。如略去中间的化 学反应

18、过程，可用下式表示： Pb02+Pb 十2H2S04=2PbS04+2H20 (11) 1电势的建立 当极板浸入电解液时，在负极板处，金属铅受到两方面的作用，一方 面它有溶解于电解液的倾向，因而有少量铅进入溶液，生成Pb2+， 在极板上留下两个电子2e，使极板带负电；另一方面，由于正、负 电荷的吸引，Pb2+有沉附于极板表面的倾向。当两者达到平衡时，溶 解便停止，此时极板具有负电位，约为-0.1V。 正极板处，少量Pb02 溶入电解液，与水生成Pb(OH)：，再分离成四 价铅离子和氢氧根离子。 即 Pb02+2H20->Pb(OH)4 Pb(OH)4=Pb4+4(OH)- 由于Pb4+沉

19、附于极板的倾向，大于溶解的倾向，因而沉附在正极板 上，使极板呈正电位。当达到平衡时，约为+2.0V。 因此，当外电路未接通，反应达到相对平衡状态时，蓄电池的静止电 动势约为： E0=2.0-(-0.1)=2.1V 2铅蓄电池的放电 当蓄电池接上负载后，在电动势的作用下，电流从正极经过负载流往 负极(即电子从负极到正极)，使正极电位降低，负极电位升高，破坏 了原有的平衡。放电时的化学反应过程如图13 所示。 在正极板处，Pb4+和电子结合，变成二价铅离子Pb2+，Pb2+与电解 液中的SO42-结合生成PbS04 沉附于极板上。 即 Pb4+2e-> Pb2+ Pb2+ SO42-=PbS

20、O4 在负极板处，Pb2+与电解液中的SO42-结合也生成PbS04 沉附在负极 板上，而极板上的金属铅继续溶解，生成Pb2+和电子。如果电路不 中断，上述化学反应将继续进行，使正极板上的Pb02 和负极板上的 Pb 都逐渐转变为PbS04，电解液中的PbS04 逐渐减少而水增多，故 电解液相对密度下降。 理论上，放电过程应进行到极板上的活性物质全部变为硫酸铅为止， 而实际上是不可能的，因为电解液不能渗透到活性物质的最内层。使 用中，所谓放完电的蓄电池，实际上只有2030的活性物质变成 了硫酸铅，因此采用薄型极板，增加多空率，提高极板活性物质的利 用率可提高蓄电池的容量，也是蓄电池工业的发展方

21、向。 3铅蓄电池的充电 充电时，应将蓄电池接直流电源。当电源电压高于蓄电池电动势时， 在直流电源电压作用下，电流从蓄电池正极流人，负极流出(即驱使 电子从正极经外电路流人负极)。这时正负极板发生的反应正好与放 电过程相反，其化学反应过程如图14 所示。 在负极板处有少量的PbS04 进入电解液中，离解为Pb2+和SO42-。 Pb2+在电源的作用下获得两个电子变为金属Pb，沉附在极板上。而 SO42-则与电解液中的H+结合，生成硫酸。 即： PbS04->Pb2+SO42- Pb2+2e->Pb SO42-+2H+->H2S04 (13) 负极板上总的反应式为： PbS04+

22、2e+2H+->Pb+H2SO4 (14) 正极板处，也有少量PbS04 进入电解液中，离解为Pb2+和SO42-， Pb2+在电源作用下失去两个电子变为Pb4+，它又和电解液中水离解 出来的OH结合，生成Pb(OH)4，Pb(OH)4 又分解为Pb02 和H20， 而SO42-又与电解液中的H+结合生成硫酸。 其反应式如下： PbS04-> Pb2+ SO42- Pb2+-2e-> Pb4+ 4H20->4H+4OH Pb4+4 OH->Pb(OH)4 Pb(OH)4-> Pb02+2H20 2SO42-+4H+-> 2H2S04 正极板上的总反应为

23、： PbS042e+2H20+ SO42->Pb02+2H2S04 (15) 可见，在充电过程中，正负极板上的PbS04 将逐渐恢复为Pb02 和Pb， 电解液中硫酸成分逐渐增多，水逐渐减少。 充电终期，密度将升到最大值，且会引起水的分解，水分解的化学反 应式如下： 2H2S04 ->4H+ SO42- 负极上：4H+4e->2H2 正极上：2SO42-4e+2H20->2H2S04+O2 总反应为：2H2S04+2H20->2H2S04 十2H2+O2(16) 由上式可见，实际上分解的是水：2H20->2H2+02 (17) 二、蓄电池的工作特性 蓄电池的

24、工作特性主要包括蓄电池的电动势、内电阻以及充、放电特 性。 1静止电动势 静止电动势是指蓄电池在静止状态(不充电也不放电)下正负极板之 间的电位差(即开路电压)，用正。表示。它的大小与电解液的相对密 度和温度有关，当相对密度在10501300 的范围内时，可由下 述经验公式计算其近似值： E0=0.85 十25 摄氏度的电解液相对密度(18) 汽车用蓄电池的电解液相对密度在充电时增高，放电时下降，一般在 112130 之间波动，因此，蓄电池的静止电动势也相应地变化 在197215V 之间。 2内电阻 蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的能力。在相同的条件下， 内电阻越小，输出电流越大，带负载

25、能力越强。蓄电池的内电阻为极 板电阻、电解液电阻、隔板电阻、连条和极柱电阻的总和，用R0 表 示。 极板电阻一般很小，并且随极板上的活性物质的变化而变化。充电后 电阻变小，放电后电阻变大，特别是在放电终了，由于有效活性物质 转变为硫酸铅，则电阻大大增加。 隔板电阻因所用的材料而异。木质隔板比微孔橡胶隔板、微子L 塑料 隔板的电阻大。另外，隔板越薄，电阻越小。 图15 所示为电解液内阻随相对密度变化的关系曲线。相对密度为 1.2 时(15 摄氏度)，硫酸的离解度最好，粘度较小，电阻也最小。 连接条电阻与单体电池的连接形式有关。传统外露式铅连接条电阻比 内部穿壁式、跨越式连接的电阻要大。 一般来说

26、，起动型铅蓄电池的内电阻是很小的(单体电池的内电阻约 为0011 欧姆)，在小负荷工作时对蓄电池的电力输出影响很小，但 在大电流放电时(如起动发动机时)，如内阻过大，则会引起端电压大 幅度下降而影响起动性能。 全充足电的蓄电池在温度为20'C 时的内阻可按下述经验公式计算其 近似值 R0=Ue/（17.1*C20）(110) 式中，Ue 是蓄电池额定电压，单位为V；C20 是蓄电池额定容量， 单位A·h。 3充电特性 蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压U，和电 解液密度等参数随充电时间变化的规律。图16 所示为一只6-Q-105 型蓄电池以10.5A 的充电

27、电流进行充电的特性曲线。 充电时电源电压必须克服蓄电池的电动势正和蓄电池内阻产生的电 压降ICR0，因此，充电过程中蓄电池的端电压总是大于蓄电池的电 动势正，即: UC=E+ ICR0 ?(111) 由于采用恒流充电，单位时间内所生成的硫酸量相等。所以，电解液 相对密度随时间成直线上升，静止电动势正。也由于相对密度的不断 上升而增加。 由图16 还可看出，在充电开始后蓄电池的端电压U，便迅速上升， 这是因为充电时活性物质和电解液的作用首先是在极板的孔隙中进 行的，生成的硫酸使孔隙内的电解液相对密度迅速增大所致。以后随 着生成的硫酸量增多，硫酸将开始不断地向周围扩散，当继续充电至 极板孔隙内析出

28、的硫酸量与扩散的硫酸量达到平衡时，蓄电池的端电 压就不再迅速上升，而是随着整个容器内电解液相对密度的上升而相 应地增高。 当充电接近终了时，蓄电池端电压将达到2.32.4V，这时极板上的 活性物质最大限度地转变为二氧化铅(Pb02)和海绵状铅(Pb)，再继续 充电，电解液中的水将开始分解而产生氢气和氧气，以气泡的形式剧 烈放出，形成所谓的“沸腾”状态。由于氢离子在极板上与电子的结 合不是瞬间完成而是缓慢进行的，于是靠近负极板处会积存有较多的 正离子H+，使溶液和极板之间产生了附加电位差(也称氢过电位，约 0.33V)，因而使端电压急剧升至2.7V 左右。此时应切断电路停止充 电，否则，将造成蓄

29、电池的过充电。过充电时，由于剧烈地放出气泡， 会在极板内部造成压力，加速活性物质的脱落，使极板过早损坏。所 以，应尽量避免长时间的过充电。但在实际充电中，为了保证将蓄电 池充足，往往需要23h 的过充电才行。 全部充电过程中，极板孔隙内的电解液密度比容器中的电解液相对密 度稍大一些。因此，蓄电池的电动势E 总是高于静止电动势Eo。充 电停止后，由于Ic=0,端电压Uc 立即下降，极板孔隙内电解液和容器 中的电解液密度趋向平衡，因而蓄电池的端电压又降至2.1V 左右。 蓄电池充电终了的特征是： 1)蓄电池内产生大量气泡，呈“沸腾”状。 2)端电压和电解液相对密度均上升至最大值，且23h 内不再增

30、加。 4放电特性 蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf 和电 解液相对密度p 等参数随时间而变化的规律。图17 所示为一只6 一Q 一105 型蓄电池的放电特性曲线。 由于放电过程中电流是恒定的，单位时间内所消耗的硫酸量相同，所 以，电解液的相对密度沿直线下降。相对密度每下降0.030.038， 则蓄电池约放电25。 放电过程中，由于蓄电池内阻R。上有压降，所以，蓄电池的端电压 仍总是小于其电动势E,即 Uf=E-If*R(112) 式中， Uf 是放电时蓄电池的端电压；E 是放电时蓄电池的电动势； If 是放电电流；R 是蓄电池的内阻。 随着放电程度的增加，电解液相对密度

31、不断下降，电动势E 也下降， 同时内阻R。增加，故端电压Uf 将逐渐下降。放电时由于孔隙内的 电解密度小于外部电解液密度，因此放电时的电动势E 总是小于静止 电动势E。 由图17 中可见，放电开始时，其端电压从2.1V 迅速下降，这是由 于极板孔隙中的硫酸迅速消耗，密度降低的缘故。这时容器中的电解 液便向极板孔隙内渗透，当渗入的新电解液完全补偿了因放电时化学 反应而消耗的硫酸量时，端电压将随整个容器内电解液相对密度的降 低而缓慢地下降到1.95V。接着电压又迅速下降至1.75V，此时应停 止放电，如继续放电，电压将急剧下降。这是由于放电接近终了时， 化学反应深入到极板的内层，而放电时生成的硫酸

32、铅较原来活性物质 的体积为大(是海绵状铅的2.68 倍，是二氧化铅的1.86 倍)，硫酸铅 聚积在极板孔隙内，缩小了孔隙的截面积，使电解液的渗入困难，因 而极板孔隙内消耗掉的硫酸难以得到补充，孔隙内的电解液相对密度 便迅速下降，端电压也随之急剧下降。 当端电压降至一定值时(20h 放电率单格电压降至1.75V)再继续放电 即为过度放电。过度放电对蓄电池是有害的，因为孔隙中生成的粗结 晶硫酸铅，充电时不易还原，而使极板硫化，容量下降。 停止放电后，由于极板孔隙中的电解液和容器中的电解液相互渗透， 趋于平衡，蓄电池的端电压将有所回升。 蓄电池放电终了的特征是： 1)电解液相对密度下降到最小许可值(

33、约1.1)。 2)单体电池的端电压降至放电终止电压(以20h 放电率放电，单格电 压降至1.75V； 10h 放电率放电，单格电压降至1.7V)。 容许的放电终止电压与放电电流强度有关，放电电流越大，则放完电 的时间越短，而允许的放电终止电压越低，见表12。 放电情 况 放电率 20h 10h 3h 30min 5min 放电电流的大 小 0.057C20 0.1C20 0.25C20 C20 3C20 单格电池终止电压V L75 1.70 1.65 1.55 1.5 太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，又叫光伏器件，主要有单晶硅电池和单晶砷化镓电池等。太阳电池最初为空间航

34、天器使用，空间航天器用单晶硅太阳电池的基本材料为纯度达0.999999、电阻率在10欧·厘米以上的P型单晶硅，包括p-n结、电极和减反射膜等部分，受光照面加透光盖片（如石英或渗铈玻璃）保护，防止电池受外层空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。单体电池尺寸从2×2厘米至5.9×5.9厘米，输出功率为数十至数百毫瓦，它的理论光电转换效率为20%以上 ，实际已达到15%以上。单晶砷化镓太阳电池的理论光电转换效率为24%，实际达到18%。它能在高温、高光强下工作，耐辐射损伤能力高于硅太阳电池，但镓的产量较少，成本高。级联p-n 结太阳电池是在一块衬底上叠加多个不同带隙材

35、料的 p-n结，带隙大的顶结靠光照面，吸收短波光，往下带隙依次减小，吸收的光波波长逐渐增长，这种电池可以充分利用日光，光电转换效率大大提高。为了提高单体太阳电池的性能，可以采取浅结、密栅、背电场、背反射、绒面和多层膜等措施。增大单体电池面积有利于减少太阳电池阵的焊接点，提高可靠性。单晶硅太阳能电池 单晶太阳电池板 单晶太阳电池板硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池转换效率最高（16%20%），技术也最为成熟。现在单晶硅的电地工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。 提高转化效率主要是单晶硅表面微结构处

36、理和分区掺杂工艺。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。并在表面把一13nm厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率。Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为19.44%，国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（2cm × 2cm）转换效率达到19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm ×5cm）转换效率达8.6%。 单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模

37、应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下。 18650电池1. 尺寸18650这几个数字，代表外表尺寸：18指电池直径18.0mm 650指电池高度65.0mm。2、18650种类：常见的18650电池分为锂离子电池、磷酸铁锂和镍氢电池3、电压及容量规格：镍氢电池电压为1.2V 常见容量为2500MAH18650电池锂离子电池电压为3.6V常见容量为1500MAH-3100MAH4. 18650 类型区别锂电池标3.7V或4.2V,是一回事。只是生产厂商标注的不一样而己。3.7V 指电池使用过程中放电的平台电压（即平均电压），而4.2伏指的是充电满电时的电压。常见的可充18650锂电池，电压都是标3.6或者3.7v,充满电的时候是