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随着科学技术的进步和全球能源需求的不断增加,开发新能源已成为解决能源问题的唯一途径。太阳能玻璃是开发和应用新能源的技术之一。最早开发这种技术的人是美国麻省理工学院的一位科学家。他们以特殊比例混合了至少两种涂料,制成了一种能量聚集材料来吸收各种波长的光。与原始的太阳能累积技术相比,该技术大大减少了工艺流程,同时增加了成本。

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马萨诸塞理工学院校旗

太阳能玻璃具有广泛的应用范围成都太阳能热水器,包括以下两种类型。

1.全玻璃太阳能真空集热管

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全玻璃太阳能真空集热管的结构由7部分组成:

(1)外玻璃管:它与内玻璃管形成一个真空中间层,该中间层将来自外部的光传输到真空管中并保护内部不受损坏。

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(2)内玻璃管:与外玻璃管形成真空夹层,外壁上附着有选择性吸收涂层,可以选择性地吸收涂层吸收的热量并将其传递给介质它包含。

(3)弹簧夹:该弹簧夹可以固定玻璃内管的自由端,并减少由于振动引起的内玻璃管和外玻璃管之间的相对位移而引起的破坏力;固定吸气剂以确保吸气剂膜烘烤后,吸气剂膜的位置是合理的。

([4)吸气剂:存储吸气剂的方舟保护吸气剂,使其在烘烤过程中不会受到影响。

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全玻璃太阳能真空管的基本结构

(5)真空夹层:由于内部的二氧化碳分子越少,由二氧化碳对流引起的真空管的热损失就越多。

(6)选择性吸收涂层:该涂层主要由三部分组成成都太阳能热水器,从外到内分别是:减反射层,吸收层和底部金属层。减反射层主要用于作为防反射膜,保护膜的作用;吸收层主要起将光能转换成热能的作用;底部金属层主要起反射的作用,将内部内部介质辐射的热量反射回去管。

(7)吸气膜:吸收真空夹层中的残留或渗透的二氧化碳以保持真空夹层的真空度。同时,是否存在吸气膜也可以检查真空度的真空管。

这种真空集热管主要用于太阳能热水器中,以吸收太阳辐射并确保水流入集热管,然后使集热循环。同时,太阳能平板集热器和透明盖板之间的热传导和对流减少了由存储的太阳能转换而来的热能的损失。

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太阳能热水器循环集热原理图

为了吸收太阳能,这种热水器的真空管必须在露天使用。因此,真空管的热稳定性和机械硬度必须很高,并且能够适应温度的突然变化并抵抗大雨和飞沙的影响。我国太阳能热水器的普及率很高。太阳能热水器在我们生活中的任何地方都可以看到,在建筑物的底楼也可以看到。

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2.太阳能玻璃板

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这是太阳能玻璃应用的另一个重要方向,从各种信息中我们可以进一步了解到太阳能光伏玻璃。这是一种特殊的玻璃,可以将其层压到太阳能电池中,从而借助太阳辐射来发电,并具有相关的电压提取装置和电缆。它由低铁超白玻璃,太阳能电池,薄膜,后玻璃和特殊金属线组成。太阳能电池通过薄膜密封在一块低铁玻璃和一块反向玻璃之间。

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组成太阳能光伏玻璃的超白低铁玻璃

具有外形美观,透光率可控,节能发电的优点,不需要燃料,不形成酸雾,无余热,无残留,无噪音污染。 。它具有广泛的应用,例如太阳能智能窗户,太阳能凉亭和光伏建筑玻璃窗框以及光伏玻璃幕墙等。

光伏玻璃分为两类:

([1)晶体硅光伏玻璃

在这种光伏玻璃中使用的晶体硅材料是最重要的光伏材料。它是一种金属蓝色固体,在室温下具有高熔点,高硬度,延展性和较差的化学性质。这种晶体硅光伏玻璃建筑幕墙是最常用的。分为多晶硅和砷化镓两种。

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晶体硅结构

([2)薄膜光伏玻璃

这种光伏玻璃是一种新型的光伏玻璃。与当前主流的晶体硅光伏玻璃相比,背电极和背接触层更薄,生产成本更低,并且易于实现大面积生产和摊铺。典型代表是中国第一台碲化镉薄膜光伏玻璃,该玻璃最近在上海成功下线。它包含5个组件:

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①玻璃基板

主要支撑电池,防止污染和阳光直射。

②TCO层

透明导电氧化物层。主要功能是透光和导电。

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碲化镉薄膜太阳能玻璃的结构

③CdS窗口层

n型半导体,与p型CdTe形成p-n结。

④CdTe吸收层

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它是电池的主要光吸收层,与n型CdS窗口层的p-n结是整个电池的核心部分。

⑤背面接触层和背面电极

为了增加CdTe与金属电极之间的接触势垒,需要施加电压使金属电极与CdTe形成欧姆接触。

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碲化镉粉

这种光伏玻璃具有很高的光电转换率,实现了玻璃与材料的有机结合。它是一种红色的可回收利用和发电的多功能建筑材料,可以代替传统的砖和幕墙。当前,例如,各国正在大力研究和解决各种不利于碲化镉薄膜光伏玻璃发展的不利激励措施。相信这种玻璃将在不久的将来成为太阳能玻璃发展的新趋势。

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碲化镉薄膜太阳能玻璃板

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