能源危机与清洁新能源技术(ppt24页)

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2、新能源技术新能源技术地热能风能。Change life Change life withwith heartheart太阳能太阳能Change life Change life withwith heartheart太阳能太阳能特点特点太阳能的利用方式太阳能的利用方式太阳能取之不尽,用之不竭太阳能取之不尽,用之不竭光光电能(太阳能电池)电能(太阳能电池)太阳能在转换过程中不会产太阳能在转换过程中不会产 生危及环境的污染生危及环境的污染光光化化学能(水解制氢)学能(水解制氢)光光热热能能 (热水器)(热水器)太阳能资源遍及全球,可以太阳能资源遍及全球,可以 分散地、区域性地开采。我分散地、区域性

3、地开采。我 国约有国约有2/3的地区可以较好利的地区可以较好利 用太阳能资源用太阳能资源Change life Change life withwith heartheart太阳能电池太阳能电池光能光能电电能能(太阳能电池)(太阳能电池)Change life Change life withwith heartheart太阳能电池太阳能电池Change life Change life withwith heartheart太阳能电池太阳能电池工作原理工作原理-光生伏特效应光生伏特效应E(PN结内建电场)电子-空穴对在内建 电场的作用下扩散建立一个与光照强 度有关的电动势Change lif

4、e Change life withwith heartheart太阳能电池太阳能电池多元化合物多元化合物薄薄膜膜如如GaAsGaAs 、CdTeCdTe。GaAsGaAs转换效率可以达转换效率可以达到到30%30%以以分类分类单晶硅单晶硅-效率最高,效率最高,达达到到了了 19%24%,成本较高成本较高硅系硅系多晶硅多晶硅-效率为效率为12%19%,成本较低成本较低非晶硅非晶硅-效率为效率为8%13%,硅系中成本最低硅系中成本最低上,但成本是多晶硅的上,但成本是多晶硅的100100倍多倍多;CdTeCdTe转换效率最转换效率最 高为高为16.5%,16.5%,成本较多晶硅低,但成本较多晶硅低

5、,但CdCd有剧毒有剧毒纳米晶化学纳米晶化学光电效率稳定在光电效率稳定在1010以上,制作成本仅为硅太阳电以上,制作成本仅为硅太阳电 池的池的1/51/51/101/10 ,尚处于研究初期,尚处于研究初期Change life Change life withwith heartheart太阳能电池太阳能电池应用应用Change life Change life withwith heartheart太阳能电池太阳能电池Change life Change life withwith heartheart太阳能电池太阳能电池Change life Change life withwith he

6、artheart太阳能电池太阳能电池Change life Change life withwith heartheart光解水制氢光解水制氢光能光能化学化学能能(光解水制光解水制氢氢)Change life Change life withwith heartheart光解水制氢光解水制氢1972年,日本学者Fujishima报道了利用紫外光照射TiO2分解水制氢,开创 了光解水制氢的历史原理原理对半导体材料的要求对半导体材料的要求Eg要大于水的电解电压(理 论值1.23ev,实际由于过电位 的存在会大于此值)TiO2:3.2ev左右a-Fe2O3:2.2ev半导体的价带位置比O2/H2O

7、的电位偏正,导带位置比 H2/H2O的电位偏负Change life Change life withwith heartheart氢能氢能氢能氢能燃料电池(燃料电池(Fuel cell)点击动画点击动画Change life Change life withwith heartheart燃料电池燃料电池O2e-H2H+e-e-e-H2OH+H2HH+H2OChange life Change life withwith heartheart燃料电池燃料电池PAFCAFCMCFCFCPEMFC(DMFC)SOFCChange life Change life withwith heartheart燃料电池燃料电池应用应用Change life Change life withwith heartheart理想的能源利用途径理想的能源利用途径燃料电池燃料电池H2O光照催化光照催化 分解分解H2+O2Change life Change life withwith heartheartChange life Change life withwith heartheart

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