太阳能玻璃论文正文.doc

完美.格式.编辑 专业.资料.整理 太阳能玻璃论文 摘要：玻璃作为一种随处可见的材料在人们日常生活中扮演着极为重要的角色，它被广泛的应用于建筑，医学，军事等领域。提起玻璃，在没有深入研究它之前，一般就只能想到它应用于建筑上，是一种廉价的材料，但是当你把它作为一种科研项目来研究的时候，你会发现它的应用同样是十分神奇的，而这里就是要提到一种新型的玻璃材料—太阳能玻璃。 目前，环境问题已经被世界各国所重视，国际范围内的能源短缺迫使各个国家开始追求新能源，而太阳能便是最理想的替代能源。中国虽然地大物博，但是也是个能源相对贫乏的国家，所以同样需要寻求替代能源来解决能源问题。相比于其它能源，太阳能具有得天独厚的优势，它不受地域地理位置的限制，而且清洁无污染，更重要的是，太阳能是取之不尽，用之不完的。 随着社会的发展和科技的进步，各种新型材料应运而生，其中就不乏利用太阳能的材料，而这里要说的就是一种新型材料太阳能玻璃，这种玻璃的目的是吸收太阳光使其转化成电能再应用于其它领域。一方面，玻璃的应用广泛，所有的建筑物上都不可或缺的应用到玻璃材料；另一方面，玻璃更多的是被应用在室外，可以充分接触阳光，这也正是太阳能玻璃能充分发挥作用的地方。 本论文的目的既是提出新材料的构想，并对构想提出相应的方案，包括加工、应用以及生产过程中出现的问题，这些问题包括技术与利用价值等。 关键词：太阳能玻璃；加工技术；应用；价值 引 言：能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，纵观人类社会的发展历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替，能源的开发和利用极大的推进了世界经济和人类社会的发展。伴随着社会和经济的快速发展，能源的需求也日益增大，传统能源如石油、煤等日益枯竭，人类正面临严重的能源短缺问题。而这个时候便需要寻求例如太阳能一样的替代能源来解决面临的问题，然而光找到替代能源还是远远不够的，还需要找到能够利用这些替代能源的材料，而本论文所描述的太阳能玻璃便是这样一种材料，大家对太阳能电池都不陌生，它是一种能吸收太阳能并将其转换成电能的材料，这里所说的太阳能玻璃也是这样一种材料，类似的，也能将太阳能转换成电能，而且它的应用领域更加广泛，不必占用额外的空间，因为玻璃材料随处可见，楼房、汽车等等。太阳能玻璃所产生的电能能够维持日常生活用电，并且同样可以应用于其它领域，如交通等。不但解决了用电紧张的问题，还能缓解能源短缺的趋势。相信太阳能玻璃的未来前景肯定是宽广的。 正文 1太阳能玻璃原理 1.1太阳能电池工作原理 太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到pn结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。 1.2 p-n结特性曲线方程 理想的p-n结特性曲线方程是： IL=ISC-I0(equ/AKbT-1)式中：I0——太阳能电池在无光照射时饱和电流；q——电子电荷；Kb——理尔兹曼常数；A——常数因子（正偏压大时A=1，正偏压小时A=2）；当IL=0时，电压U即为Uoc可用下式表示： Uoc=（AKbT/Q）㏑（(ISC/I0）+1） 1.3太阳能玻璃的原理 太阳能的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。前一种发电方式发电效率低而且成本很高，除特殊场合外一般很少应用，所以这里采用的是后者，即光-电直接转换方式。光电直接转换是利用光电效应来实现的。 而太阳能玻璃的发电原理同样是借鉴太阳能电池板的原理来达到发电的目的,即应用晶体硅材料的光电效应来达到玻璃发电的目的。简单的说就是P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。 当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程 2 太阳能玻璃材料构成 目前，最主要的光伏材料是晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅），而玻璃也正属于硅酸盐材料，因为要考虑到玻璃的采光