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太陽能節(jié)能技術(shù)范文第1篇

 

關(guān)鍵詞： 建筑物節(jié)能　太陽能建筑　能源建筑物　綜合應(yīng)用 

建筑節(jié)能成為日益關(guān)切的大問題,當(dāng)今社會(huì)十分關(guān)注建筑工程的能耗及建筑物使用過程中長期的能耗,因此要根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能要求,尤其是利用太陽能建筑技術(shù)的推廣應(yīng)用。 

 

1建筑物的節(jié)能技術(shù) 

建筑節(jié)能是技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志,新能源利用是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在目前條件下,建筑節(jié)能主要采取以下五項(xiàng)技術(shù)措施: 

1.1減少建筑物的外表面積。建筑物的外表面積的衡量值是體形系數(shù)。控制建筑物體形系數(shù)的重點(diǎn)是平面設(shè)計(jì),當(dāng)平面凸凹過多,建筑物外表面積就會(huì)增加。如住宅建筑設(shè)計(jì)中,經(jīng)常會(huì)遇到臥室及衛(wèi)生間開窗問題,由于衛(wèi)生間靠內(nèi)開窗要凹進(jìn)平面很多,無形中增加了建筑物外表面積,另外還有飄窗,曬臺(tái)等構(gòu)造對節(jié)省能源很不利。所以對平面設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮多種因素,在滿足使用功能的同時(shí),使建筑物體形系數(shù)控制在有合理效范圍內(nèi)。另外在立面造型,層高控制方面也會(huì)影響到建筑物體形系數(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)許多高層建筑采取矩形平面及矩形組合,使建筑物外表面積相應(yīng)減小,整體尺寸較和諧,也保持了建筑物的外觀,對建筑節(jié)能是有益的。體現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)理念的新思維。 

1.2重視圍護(hù)結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)。建筑物的能源和熱工消耗,主要反映在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括:選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料和構(gòu)造,確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),外墻受周邊冷熱橋影響下其平均傳熱系數(shù)的計(jì)算,圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)及保溫層厚度的計(jì)算等。在外墻外側(cè)或者內(nèi)側(cè)增設(shè)一定厚度的保溫材料,以提高墻體的保溫性能,是現(xiàn)階段墻體節(jié)能的重要措施。目前外墻保溫多數(shù)采用聚苯乙烯泡沫塑料板類材料。在施工過程中按照保溫材料的施工程序,加強(qiáng)保溫板的粘結(jié)及固定牢固,保證邊緣及底部的質(zhì)量,才能達(dá)到保溫效果。同時(shí)屋面是熱量波動(dòng)最大的部位,需要采取有效措施增加保溫隔熱效果和耐久性。 

1.3合理控制窗墻面積比例。同自然環(huán)境接觸面大的還有外門窗。許多分析和試驗(yàn)表明,門窗占全部熱能耗的50%左右。對門窗進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)就會(huì)明顯提高節(jié)能效果。必須選擇熱阻值高的門窗框體材料。現(xiàn)在許多門窗框體材料常用塑料內(nèi)襯托鋼架,斷熱鋁合金框,低輻射鍍膜中空玻璃。窗戶的氣密性要好,認(rèn)真控制窗墻面積比例,北向不留大窗和飄窗,其它朝向也不宜使用飄窗。在工程實(shí)踐中,建筑物為了立面效果,許多住宅建筑采取大面積窗戶。在無法減小窗戶大面積的情況下,也要采取措施:如盡量把窗戶安排南側(cè),增加窗戶的固定扇,加強(qiáng)框及扇邊緣的密封,根據(jù)規(guī)定進(jìn)行權(quán)衡判斷計(jì)算,以達(dá)到建筑物的整體節(jié)能效率。 

1.4加強(qiáng)其它部位的保溫隔熱措施。其它一些部位的保溫隔熱措施如地板,樓板,欄板及冷熱橋部位進(jìn)行保溫隔熱處理。寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)建筑物四周內(nèi)外地面處理,不采暖樓梯間墻面及透光窗,單元門入口處理,陽臺(tái)樓地面及門窗口處理。需要引起注意的是:遇外界接觸的門要選擇保溫門,外飄窗要采用上下挑板及側(cè)板的,凡是遇外界接觸的板都必須進(jìn)行保溫節(jié)能處理?，F(xiàn)在建筑采用專門用的節(jié)能設(shè)計(jì)軟件,通過綜合計(jì)算滿足各項(xiàng)熱工指標(biāo)。要根據(jù)熱工指標(biāo)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施,使建筑物整體達(dá)到節(jié)能要求。 

1.5采取其它節(jié)能措施,綜合實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。另外采取其它一些節(jié)能控制措施如安裝熱量表,熱量控制開關(guān)等,使溫度保持均衡,也是減少能耗的必要手段。事實(shí)上建筑節(jié)能的主要內(nèi)容除采暖空調(diào)外,應(yīng)該包含通風(fēng),家用電氣,熱水及照明等。假如家庭所有電氣都是節(jié)能產(chǎn)品,那節(jié)能的潛力更大效果更明顯。 

 

2太陽能建筑技術(shù) 

太陽能節(jié)能技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；太陽能技術(shù)；應(yīng)用；有效性

太陽能是一種可再生的、清潔的、分布廣泛的、免費(fèi)的能源。人類對太陽能的利用有悠久的歷史。太陽能利用主要包括太陽能熱利用和太陽能光利用。太陽能熱利用應(yīng)用很廣，如太陽能熱水、供暖和制冷、太陽能淡化海水、太陽能熱動(dòng)力發(fā)電等。太陽能光利用主要是太陽能發(fā)電和太陽能制氫。由于常規(guī)能源短缺，在世界各國政府的大力支持下，作為可再生能源主力的太陽能將在全球能源供應(yīng)中扮演越來越重要的角色。

一、太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用類型

（一）太陽能熱利用技術(shù)

1、采暖系統(tǒng)

現(xiàn)階段主要采用的太陽能采暖中，被動(dòng)式采暖應(yīng)用的范圍相對于主動(dòng)式采暖更大。采用太陽能采暖方式可以有效地降低采暖過程中的環(huán)境污染問題，并且采暖的成本較低，噪音影響小。但是受天氣的限制較大，整體熱能轉(zhuǎn)換效率相對較低。在陰雨天氣或者夜間，整體采暖效果欠佳。解決方案是配合其他類型的采暖來滿足室內(nèi)采暖需求。在采暖中應(yīng)用太陽能技術(shù)，其技術(shù)的研究重點(diǎn)就是利用率的提高和回收期的減少。

2、太陽能熱水系統(tǒng)

目前，太陽能熱水系統(tǒng)在綠色建筑中得到了廣泛應(yīng)用，國家已在某些省市強(qiáng)制要求12層以下的建筑必須使用該系統(tǒng)。建筑行業(yè)的大趨勢就是以低能耗、低污染為基點(diǎn)的綠色經(jīng)濟(jì)模式，太陽能資源正具備很大的發(fā)展?jié)摿?。在國家政策的大力扶持下，預(yù)計(jì)到2020年，全國太陽能熱水系統(tǒng)總集熱面積將達(dá)到3億平方米。我國太陽能資源豐富，年平均總?cè)照招r(shí)數(shù)比較充裕，足以說明太陽能熱水系統(tǒng)在未來有著美好的發(fā)展前景和利用空間，希望該系統(tǒng)能與綠色建筑緊密結(jié)合，能夠使建筑節(jié)省更多的能源，促進(jìn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。從整體而言，中國太陽能光熱利用在全世界所占的比例都比較大。

3、太陽能冷氣空調(diào)系統(tǒng)

太陽能輻射量變化幾乎與冷氣空調(diào)負(fù)載或電力尖峰負(fù)載同步，因此太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展一直被重視，也能將目前國內(nèi)太陽熱能系統(tǒng)偏重于盥洗應(yīng)用的市場，拓增至冷卻空調(diào)應(yīng)用市場領(lǐng)域。現(xiàn)階段使用熱能驅(qū)動(dòng)的空調(diào)系統(tǒng)其熱源主要來自鍋爐、氣電共生、引擎廢棄以及太陽熱能等。其系統(tǒng)運(yùn)行由于無機(jī)械式耗能的壓縮機(jī)，只有冰水泵、冷卻水泵以及熱水泵，其特性是結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)安靜、維護(hù)簡單、制冷成本低廉以及節(jié)約能源等。熱能驅(qū)動(dòng)的空調(diào)系統(tǒng)并無使用CFCs（氟氯碳）化合物作為冷媒，無污染環(huán)境的問題，是具環(huán)保概念的空調(diào)系統(tǒng)。

（二）太陽能發(fā)電技術(shù)

利用太陽能電池，光伏發(fā)電可以借助半體界面具備的光生伏特特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)光能向電能的直接轉(zhuǎn)變。在串聯(lián)太陽能電池之后，展開封裝保護(hù)工作，可以組成大面積的太陽能電池構(gòu)件，并結(jié)合功率控制設(shè)備構(gòu)成光伏發(fā)電裝置。光伏行業(yè)方面要結(jié)合自身豐富的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)擴(kuò)大生產(chǎn)量與生產(chǎn)規(guī)模，并降低成本。其中，發(fā)電成本需要具體參考經(jīng)濟(jì)使用年限、整體系統(tǒng)價(jià)格、利率、運(yùn)行費(fèi)用與維護(hù)、保險(xiǎn)費(fèi)用等因素，對成本造價(jià)進(jìn)行合理預(yù)算。

現(xiàn)階段，我國現(xiàn)代居民住宅區(qū)內(nèi)部的工程照明系統(tǒng)，選用太陽能發(fā)電為輔電源。通過太陽能發(fā)電，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對能源消耗量的降低，同時(shí)降低了太陽輻射能帶來的影響，實(shí)現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化與保護(hù)。此外，太陽能熱發(fā)電內(nèi)容主要是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，然后利用熱能進(jìn)行發(fā)電，在建筑節(jié)能技術(shù)方面同樣得到廣泛應(yīng)用。

二、提高節(jié)能建筑中太陽能技術(shù)應(yīng)用有效性對策

首先，政府應(yīng)當(dāng)及時(shí)出臺(tái)支持發(fā)展太陽能技術(shù)發(fā)展，和鼓勵(lì)太陽能技術(shù)應(yīng)用于建筑中的政策，并給予資金和技術(shù)支持，還要推動(dòng)提高民眾的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，使其更樂意接受和使用太陽能產(chǎn)品。其次，提高民眾對太陽能技術(shù)的支持度，不僅需要政府的努力，社會(huì)組織通過動(dòng)員活動(dòng)，提高民眾對能源的保護(hù)意識(shí)，對太陽能技術(shù)的了解，以及對太陽能技術(shù)應(yīng)用于建筑的支持。最后，建筑行業(yè)及太陽能行業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)聯(lián)系和交流，共同探討出合適的建筑項(xiàng)目，以推動(dòng)太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用；建筑人員應(yīng)該主動(dòng)了解更多太陽能技術(shù)，太陽能技術(shù)研究人員應(yīng)該對我國不同地區(qū)、不同類型的建筑都有充分的了解，結(jié)合不同建筑的功能需求和設(shè)計(jì)生產(chǎn)出合適的太陽能產(chǎn)品，推動(dòng)其應(yīng)用在建筑中。

三、結(jié)語

總而言之，我國的許多行業(yè)都會(huì)消耗大量的能源與資源，這導(dǎo)致我國能源儲(chǔ)備受到威脅，必須要尋找新能源來緩解能源消耗的壓力。從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，太陽能作為一種清潔的可再生能源，具有不容低估的生命力和廣闊市場，在建筑節(jié)能中充分利用好太陽能有著重要而現(xiàn)實(shí)的意義。隨著太陽能建筑一體化技術(shù)的發(fā)展，太陽能在現(xiàn)代城市建筑中的利用將朝著功能化、美觀化和生態(tài)化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]柳強(qiáng)，王克周，吳志云，楊宏亮，楊瀅.基于太陽能節(jié)能建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].建材與裝飾，2016，47：114-115.

[3]淮建峰.太陽能住宅建筑設(shè)計(jì)研究評述[J].四川水泥，2016，09：92.

太陽能節(jié)能技術(shù)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】太陽能技術(shù)；建筑節(jié)能；熱水；制冷；光伏

一、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)概述

太陽能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)，將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N轉(zhuǎn)化技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是太陽能電池板。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝，形成大面積太陽電池組件，即光伏發(fā)電裝置。目前，太陽能電池板主要有有單晶硅、多晶硅、非晶硅及薄膜電池等。

目前，太陽能光伏技術(shù)主要為太陽能光熱利用與光電利用。太陽能光熱利用通常指采暖與制冷。其中，大型供熱工程屬于太陽能高溫利用，而居民生活熱水供應(yīng)屬于低溫利用；太陽能制冷技術(shù)，主要應(yīng)用于太陽能制冷空調(diào)與太陽能通風(fēng)降溫系統(tǒng)中。

二、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合的緊密程度，通常將光伏建筑分為光伏建筑一體化（簡稱 BIPV）和光伏系統(tǒng)附著在建筑上（簡稱 BAPV）兩種形式。

1、BAPV 應(yīng)用形式

BAPV 是直接把封裝好的光伏方陣安裝在建筑物上，組成光伏發(fā)電系統(tǒng)。它的主要功能是發(fā)電，作為附著在建筑物上吸收太陽光的發(fā)電構(gòu)件，與建筑物的功能不發(fā)生沖突，不會(huì)破壞或削弱原有建筑物的功能。

圖 1 是 BAPV 應(yīng)用的一種形式，利用建筑物屋面安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)縱向主支撐型鋼采用 H 型鋼，構(gòu)造簡單又具有一定的高度，使光伏電池板與建筑有一定的通風(fēng)間距，可保證電池板背面溫度不致過高，以免降低光電轉(zhuǎn)換效率；橫向承接型鋼采用 C 型鋼，既簡化了施工工序，又解決了構(gòu)件與線路間的連接問題，方便拆卸，有利于線路的檢修。

圖 2 是 BAPV 應(yīng)用的另一種形式，利用建筑金屬屋面安裝太陽能光伏系統(tǒng)支架與太陽能光伏組件，太陽能光伏系統(tǒng)雖不具有建筑屋頂護(hù)結(jié)構(gòu)的功能，但增加了建筑物的美感，且具有發(fā)電功能。

（二）BIPV 應(yīng)用形式

BIPV 是太陽能光伏系統(tǒng)與建筑物同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工和安裝，與建筑物形成完美結(jié)合。光伏方陣代替建筑物傳統(tǒng)的建筑材料成為建筑物的構(gòu)件，作為建筑物采光頂、外幕墻、外遮陽等結(jié)構(gòu)的一部分，既具有發(fā)電功能，又兼顧節(jié)能降耗，同時(shí)光伏方陣的顏色與建筑物搭配協(xié)調(diào)，與建筑物完美統(tǒng)一。BIPV是完整意義上的光伏建筑一體化概念。

光伏建筑一體化建筑集發(fā)電、隔音、隔熱、安全和裝飾功能于一身，應(yīng)用形式主要有光伏幕墻、光伏采光頂、光伏遮陽、光伏雨蓬、光伏欄板等。

1、光伏幕墻

光伏幕墻是最能體現(xiàn)光伏建筑一體化在建筑中應(yīng)用的一種形式。它通過在玻璃夾層中壓入光伏方陣，組成雙玻璃光伏組件融合到玻璃幕墻中，替代普通玻璃幕墻的玻璃材料，使玻璃幕墻集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體，為建筑帶來額外的綠色概念，體現(xiàn)建筑的智能化與人性化的特點(diǎn)，代表著建筑光伏一體化技術(shù)在建筑中應(yīng)用的最新發(fā)展方向。光伏玻璃幕墻作為建筑物的護(hù)結(jié)

構(gòu)，直接吸收太陽能的輻射，可以避免幕墻表面溫度過高，減小室內(nèi)外溫差，有效地降低空調(diào)能耗。但光伏幕墻由于其光伏方陣安裝在垂直幕墻面上，偏離了吸收太陽能的最佳角度，光伏方陣的輸出功率偏低。

2、光伏采光頂

光伏采光頂是光伏建筑一體化在建筑中應(yīng)用的最佳形式，它克服了光伏幕墻偏離吸收太陽能的最佳角度的不足，將光伏方陣安裝在光照好、周圍無高大建筑物遮擋的地方，并將光伏發(fā)電系統(tǒng)作為建筑物屋頂結(jié)構(gòu)的一部分，能更有效地收集太陽能，光伏方陣的輸出功率較高。目前，市場上已開發(fā)并生產(chǎn)出透光率更高的光伏玻璃，進(jìn)一步滿足了采光頂?shù)牟晒庖?。光伏采光頂與光伏幕墻相比，能更有效地降低太陽光對建筑物的輻射，實(shí)現(xiàn)遮陽、節(jié)能。

3、光伏遮陽

光伏遮陽是在建筑的遮陽板上安裝高轉(zhuǎn)換率的光伏方陣，遮陽板不但遮擋陽光，而且具有發(fā)電功能。光伏遮陽有自動(dòng)跟蹤和固定兩種類型，固定光伏遮陽是根據(jù)建筑物的地理位置設(shè)計(jì)最佳的朝陽角度，有效地收集太陽能；自動(dòng)跟蹤光伏遮陽是根據(jù)太陽高度角、方位角的變化，自動(dòng)跟蹤最佳的朝陽角度，從而最有效地收集太陽能。

三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在建筑節(jié)能中的推廣與應(yīng)用

目前，太陽能科技發(fā)展趨勢包括以下兩種，即太陽能光電技術(shù)與太陽能光熱技術(shù)相結(jié)合，太陽能綜合技術(shù)與建筑相結(jié)合。太陽能建筑一體化是未來建筑發(fā)展

的主要形式，它將為人類帶來嶄新的生活方式。當(dāng)前，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，例如，北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、大型加油站、公園等。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用使人類的生活方式更綠色、環(huán)保、低碳，以更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)生態(tài)環(huán)境。

1、2008 年，北京奧運(yùn)會(huì)鳥巢體育場設(shè)有太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量約為 130 kW，該系統(tǒng)產(chǎn)生的電力資源直接并入國家體育場的電力供應(yīng)系統(tǒng)，對緩解奧運(yùn)場館的電力供應(yīng)起到舉足輕重的作用。與此同時(shí)，對提倡綠色奧運(yùn)，使用綠色能源、大力控制和節(jié)能減排、倡導(dǎo)綠色環(huán)保的生活方式起到積極的示范作用。

2、2010 年上海世博會(huì)，中國館、主題館、世博中心、演藝中心等安裝的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量超過 4.68 兆瓦，一天的發(fā)電量相當(dāng)于 150 戶居民一個(gè)月的生活用電量。太陽能光伏發(fā)電帶來的“陽光世博”也充分展示了我國太陽能利用的技術(shù)水平，極大地推動(dòng)了我國太陽能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

結(jié) 語

綜上，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用前景廣闊。由于太陽能自身的優(yōu)勢，以及國家對節(jié)能環(huán)保的提倡，相信在不久的將來，建筑業(yè)會(huì)充分利用太陽能光伏技術(shù)，使太陽能與建筑成為有機(jī)的整體，面向一體化建筑，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)

[1]李佳. 光伏技術(shù)與能源建筑的一體化設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 有色金屬設(shè)計(jì). 2011（01）

太陽能節(jié)能技術(shù)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 染料敏化太陽能電池 電極 制作細(xì)節(jié)

在染料敏華太陽能電池制作過程中，兩個(gè)電極[1]的制作是最重要的制作環(huán)節(jié)，其制作程序直接影響電池的光電性能（光電轉(zhuǎn)換效率等）。

常用來制作染料敏化太陽電池光陽極的半導(dǎo)體材料主要有納米TiO2、ZnO、SnO2、和Nb2O5等氧化物[2]。在納米TiO2薄膜制備領(lǐng)域，目前有兩大研究熱點(diǎn)：在柔性襯底上制備TiO2薄膜和制備規(guī)整有序的納米TiO2薄膜。為了改善電池的光電性能，人們采用了TiCl4表面處理、表面包覆和摻雜等物理化學(xué)修飾技術(shù)來改善納米TiO2電極的特性。TiCl4表面處理可改變TiO2導(dǎo)帶位置，增大光電子注入效率[3]。在納米TiO2表面包覆具有較高導(dǎo)帶位置的半導(dǎo)體或絕緣層以形成類似核-殼結(jié)構(gòu)的阻擋層來減少TiO2導(dǎo)帶電子和氧化態(tài)染料或電解質(zhì)中的電子受體的復(fù)合概率[4]。實(shí)驗(yàn)表明，在納米多孔薄膜中適當(dāng)?shù)膿诫s他類金屬離子可以增強(qiáng)電池的光電性能。劉秋萍等以Mg摻雜TiO2薄膜取得了7.12%的轉(zhuǎn)化效率，較未摻雜的電池短路電流提高了26.7%[5]。張盼盼等的研究也表明，在TiO2薄膜中摻雜Zn能提高TiO2導(dǎo)帶能級，同時(shí)可延長俘獲態(tài)電子的復(fù)合時(shí)間常數(shù)，提高電池的開路電壓[6]。經(jīng)過二十多年的研究，在對燃料敏化電池的光陽極、染料、電解質(zhì)、對電極等關(guān)鍵材料的研究取得一些列可喜成果之后，其光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到了15%的商業(yè)化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)[7]。

現(xiàn)有文獻(xiàn)一般敘述大體制作工序，在實(shí)際操作過程中需要有更具體的技術(shù)細(xì)節(jié)才能制作出高質(zhì)量的電極。因此我們對光陽極的制作過程做了細(xì)致研究，以保證實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性與可重復(fù)性。

1 燃料敏化電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理（如圖1）

“染料敏化太陽能電池”全稱“染料敏化納米多孔TiO2薄膜太陽能電池”，是模擬自然界中的光合作用原理，采用吸附染料的納米多孔TiO2半導(dǎo)體膜作為光陽極，并選用適當(dāng)?shù)难趸?還原電解質(zhì)，用鍍鉑的導(dǎo)電玻璃作光陰極。其主要由納米多孔半導(dǎo)體TiO2薄膜、染料敏化劑、氧化還原電解質(zhì)、對電極和導(dǎo)電基底結(jié)構(gòu)組成。

當(dāng)太陽光照射到電池表面時(shí)，鑲嵌在納米TiO2薄膜表面的光敏染料吸收光子，染料分子受到激發(fā)由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，后TiO2的導(dǎo)帶注入電子，此時(shí)染料自身轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸伒恼x子。注入到二氧化鈦層的電子富集到導(dǎo)電基底，并通過外電路流向?qū)﹄姌O，形成電流。染料正離子接受電解質(zhì)溶液中的電子給體得到電子，自身恢復(fù)為還原態(tài)，使染料分子再生。電解質(zhì)中的被氧化的電子給體擴(kuò)散至對電極，在對電極表面得到電子，被還原，從而完成循環(huán)，在整個(gè)過程中，表觀上化學(xué)物質(zhì)沒有發(fā)生變化，而光能轉(zhuǎn)化成了電能。

2 染料敏化太陽電池電極的制作細(xì)節(jié)

燃料敏化電池的光陽極是由導(dǎo)電玻璃基底、在基底導(dǎo)電面結(jié)晶而成的半導(dǎo)體氧化物薄膜和吸附于氧化物晶體顆粒上的光敏劑三部分組成，是實(shí)現(xiàn)光能向電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在光陽極的制作過程中，對導(dǎo)電玻璃前期處理不規(guī)范，會(huì)使電池性能起伏嚴(yán)重，降低實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。故而，我們將對導(dǎo)電玻璃的前期處理做了規(guī)范，起到了良好的效果。

2.1 對導(dǎo)電玻璃的前期處理（如圖2）

切割導(dǎo)電玻璃：按絲網(wǎng)印刷機(jī)的網(wǎng)格大小制圖，按圖在玻璃無導(dǎo)電膜的一面上切割，玻璃刀的斜度為45°為宜，在剖開玻璃時(shí)兩手平行用力。

打孔：在制作光陰極時(shí)需要打孔，打孔位置應(yīng)預(yù)先標(biāo)記，根據(jù)工作面積大小選擇打孔數(shù)目，在對電極的工作面外側(cè)進(jìn)行打孔。常用的打孔設(shè)備有超聲波打孔機(jī)，激光打孔機(jī)等。

清洗玻璃：用棉球蘸洗衣液清洗導(dǎo)電玻璃，在帶有導(dǎo)電材料一面，棉球應(yīng)沿一個(gè)方向擦動(dòng)；然后，依次使用無水乙醇、丙酮、無水乙醇浸泡，并進(jìn)行超聲處理，每一過程持續(xù)30min左右。

燒玻璃：為了去除玻璃上的有機(jī)物質(zhì)制造電池的玻璃以450°的溫度燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為3小時(shí)，取出玻璃時(shí)溫度降到120°。

2.2 制作光陽極（如圖3）

（1）制備TiO2薄膜。目前制備TiO2薄膜的方法很多：浸漬法、旋轉(zhuǎn)法、高溫溶膠噴射沉積法、絲網(wǎng)印刷法、濺射法等多種技術(shù)，本文著重運(yùn)用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備TiO2多孔薄膜電極，使TiO2膠體能夠更好的吸附在導(dǎo)電玻璃上，以達(dá)到電子外電路輸送效率更高的目的，過程如下：

①根據(jù)絲網(wǎng)版的印刷位置調(diào)整絲網(wǎng)印刷機(jī)的印刷范圍，利用網(wǎng)格圖，將定位玻璃板與TiO2薄膜電極一塊放到印刷臺(tái)上，手調(diào)定位板的位置，觀察玻璃基底處于絲印圖案正下方的位置。②確定位置后，抬起絲網(wǎng)版，用膠帶固定住定位玻璃板，并用鉛筆輕輕勾勒出玻璃基底的具置。③放下絲網(wǎng)版后，在絲印圖案邊沿一端滴加少量的TiO2膠體，將軟質(zhì)刮刀調(diào)整到一定的高度，使刮刀的壓力傾斜度約為45°，啟動(dòng)機(jī)器，讓軟質(zhì)刮刀在絲網(wǎng)版上刮動(dòng)一次，使膠體在刮刀的作用下通過網(wǎng)孔，均勻的沉積到導(dǎo)電玻璃上，盡量一次完成，多余的膠體回收利用。④抬起絲網(wǎng)版，輕輕移出夾在中間的薄膜電極，置于干凈處備用，及時(shí)用酒精溶液清洗絲網(wǎng)版及軟質(zhì)刮刀。若要制備多層不同粒徑的TiO2薄膜，可采用逐層印刷法，每印刷一層薄膜都必須燒結(jié)一次。

將印刷有多孔薄膜的基底放入馬弗爐內(nèi)，膜面朝上，以每分鐘15℃的速度升溫，于450℃時(shí)溫恒煅燒15min，當(dāng)爐溫自然冷卻至350℃時(shí)恒溫10min，接而繼續(xù)以每分鐘15℃的速度升溫至450℃時(shí)恒溫15min，最后將電極在馬弗爐里面自然冷卻，120℃時(shí)用鑷子取出制備的多孔膜電極。燒結(jié)溫度不宜過高，主要除去膠體中的水分及有機(jī)物，使TiO2形成多孔的高比表面積形狀，以吸收更多的染料分子，增大光的捕捉效率，過高的燒結(jié)溫度反而會(huì)導(dǎo)致膠體薄膜的碳化，因此控制溫度是極其重要的。

（2）染料色素液的配制。敏化染料作為燃料敏化電池的光捕獲天線，它的性能是決定電池光電轉(zhuǎn)換效率的重要因素，它不僅需要很寬的可見光譜吸收，以盡可能多的利用太陽光，而且要緊密地吸附在薄膜電極表面和較好的穩(wěn)定性，以便于長期循環(huán)使用。本文使用了N719商品染料。

稱取36mg染料樣品放入50mL小燒杯中，用無水乙醇做溶劑，少量多次轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶內(nèi)，快到刻線時(shí)用滴管定容，搖勻。最后放入小磁子，用黑色保鮮膜包裹容量瓶外側(cè)，放在磁力攪拌器上攪拌24h充分溶解。

（3）電極的染料敏化。將燒結(jié)好的TiO2薄膜電極浸泡到已配好的染料溶液中，密封保存12小時(shí)，使染料分子充分吸附在TiO2薄膜上，用鑷子取出電極，無水乙醇沖洗電極染料層表面，洗去吸附在表面的染料分子，防止吸附松脫的染料對電子輸送的干擾，用吹風(fēng)機(jī)吹干，剩余的染料溶液及無水乙醇回收保存以備下次使用。

2.3 制作對電極

取少量氯鉑酸用移液管均勻地涂在處理好的導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面上，待其晾干后，放入爐子中，使其在溫度300°的放置10分鐘，420°的放置20分鐘，然后降溫降到120°時(shí)可出爐。

3 結(jié)語

本文敘述和總結(jié)了制作染料敏華太陽能電池電極的技術(shù)細(xì)節(jié)。對光陽極納米多孔半導(dǎo)體薄膜和電解質(zhì)研究的深入，燃料敏化電池的光吸收效率和光電轉(zhuǎn)化效率不斷提升。隨著燃料敏化電池的光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到15%商業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步減低成本、提高效率和穩(wěn)定性，其在社會(huì)生活中的應(yīng)用將會(huì)逐步推廣開來，成為硅電池的有力競爭者。

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太陽能節(jié)能技術(shù)范文第5篇

在我國，房屋建筑施工中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用是一個(gè)比較新的概念，但也是發(fā)展非?？斓母拍睢Ｔ谖覈?，這一概念最初在80年代被提出，隨即收到了高度的重視，各個(gè)有關(guān)部門開始研究節(jié)能施工技術(shù)的技術(shù)要領(lǐng)，施工方式和規(guī)范，為節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和利用提供了良好的外部環(huán)境。另一方面，節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用也需要考慮到安全的問題。包括施工過程的安全以及建筑物本身的安全，這就需要節(jié)能的技術(shù)充分發(fā)展，對于各個(gè)節(jié)能環(huán)節(jié)都能夠進(jìn)行很好的掌握，從而確保兼顧節(jié)能的同時(shí)不會(huì)影響建筑的安全性。目前看來，我國節(jié)能技術(shù)應(yīng)用展現(xiàn)出一個(gè)比較好的創(chuàng)新發(fā)展的態(tài)勢，在建筑行業(yè)，節(jié)能技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)深入人心，在技術(shù)上、在管理上都會(huì)強(qiáng)調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。但是，仍然存在著一些問題，像是一些整個(gè)建筑施工的時(shí)候，哪些方面是重點(diǎn)的節(jié)能項(xiàng)目，哪些是比較次要的節(jié)能項(xiàng)目并不明確，另一方面，對于一些節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用不夠準(zhǔn)確，使得一些節(jié)能材料，一些可以技能的環(huán)節(jié)沒有達(dá)到節(jié)能的要求。此外，由于節(jié)能應(yīng)用整體技術(shù)還不夠高，節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的成本比較高，使得節(jié)能房屋不能夠完全的普及。因此，在節(jié)能技術(shù)方面，我們?nèi)匀恍枰艽蟪潭鹊奶岣摺?/p>

二、施工中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原則要主要方向

房屋建筑施工中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要應(yīng)該遵循最高效利用自然資源同時(shí)減少的環(huán)境的污染的原則，一方面從自然中汲取資源，另一方面提高資源的轉(zhuǎn)化率。對于房屋建筑而言，最為豐富的資源莫過于太陽。太陽能夠提供的資源包括太陽光和太陽的熱。因此在利用的時(shí)候可以考慮對于建筑的墻面設(shè)計(jì)是考慮如何高效的采光，從而減少室內(nèi)燈光的利用，另一方面可以利用建筑物的設(shè)計(jì)增加建筑的保溫效能，從而減少對其他能量的消耗。此外，部分太陽能能夠直接被吸收轉(zhuǎn)化為熱能，像是太陽能熱水器等等。

三、施工中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用的具體方面

1、墻壁節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用。

墻壁是房屋的重要組成部分，是房屋保持恒溫的重要介質(zhì)，尤其在冬天的時(shí)候，如果墻壁能夠發(fā)揮足夠的保溫功能，那么室內(nèi)的空調(diào)等加熱裝置的利用就會(huì)相應(yīng)的減少。墻壁的保溫主要原理是利用保溫材料，同時(shí)保證墻面平整，墻體無縫，從而減少室內(nèi)熱量的溢出。因此在對墻壁進(jìn)行施工的時(shí)候，一定要注意墻體材料的嚴(yán)實(shí)、防止可能出現(xiàn)的開裂、脫落。另一方面則要保證保溫材料與墻壁緊密粘結(jié)在一起，可以利用打毛或刷粘結(jié)劑的方式來確保粘結(jié)。

2、門窗節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用。

門窗是一個(gè)房屋建筑體現(xiàn)節(jié)能效果的重要部分。門窗節(jié)能的原理是通過特殊的材料，降低門窗對陽光的反射率，從而減少熱量的溢出。此外對于不同方位的門窗，也有不同的要求，像是北向的門窗的比例就要相對少一些，因?yàn)楸毕虻年柟獗容^少。

3、屋頂節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

屋頂是房屋最直接接觸陽光的部分。在利用屋頂進(jìn)行節(jié)能的時(shí)候，應(yīng)該考慮到各個(gè)地方不同的氣候條件。從而采用不同的隔熱材料。另一方面，由于太陽高度角不同，在利用太陽能的時(shí)候應(yīng)當(dāng)綜合考慮該地區(qū)每月的太陽高度角，選擇最合適的角度按照太陽能板，從而吸收最多的太陽能。

四、結(jié)語