太陽(yáng)能智能小屋

一、概述

太陽(yáng)能是一種新型的能源，也是一種環(huán)保能源，目前有很多國(guó)家都有這方面的研究，并有相應(yīng)的使用。通過本章實(shí)驗(yàn)可以使同學(xué)了解太陽(yáng)能電池的工作原理及太陽(yáng)能在實(shí)際中的應(yīng)用。

二、結(jié)構(gòu)原理

太陽(yáng)能電池是對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電能的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：?jiǎn)尉Ч?，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。p型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得n型硅，形成p－n結(jié)。當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在p－n結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。 光伏（pv）電池由半導(dǎo)體材料制成，比如硅就是目前Zui常用的一種半導(dǎo)體。當(dāng)光照射電池時(shí)，有一部分光會(huì)被半導(dǎo)體材料吸收。這意味著吸收的光能將傳給半導(dǎo)體。能量會(huì)導(dǎo)致電子逸出，使它們可以自由流動(dòng)。光伏電池中還有一個(gè)或多個(gè)電場(chǎng)，可以迫使由光吸收并釋放的電子以一定方向流動(dòng)。當(dāng)光以光子的形式撞擊太陽(yáng)能電池時(shí)，其能量會(huì)使電子空穴對(duì)釋放出來(lái)。每個(gè)攜帶足夠能量的光子通常會(huì)正好釋放一個(gè)電子，從而產(chǎn)生一個(gè)自由的空穴。如果這發(fā)生在離電場(chǎng)足夠近的位置，或者自由電子和自由空穴正好在它的影響范圍之內(nèi)，則電場(chǎng)會(huì)將電子送到n側(cè)，將空穴送到p側(cè)。這會(huì)導(dǎo)致電中性進(jìn)一步被破壞，如果我們提供一個(gè)外部電流通路，則電子會(huì)經(jīng)過該通路，流向它們的原始側(cè)（p側(cè)），在那里與電場(chǎng)發(fā)送的空穴合并，并在流動(dòng)的過程中做功。電子流動(dòng)提供電流，電池的電場(chǎng)產(chǎn)生電壓。下圖為太陽(yáng)能的工作原理：

、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分是太陽(yáng)能電池板，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值Zui高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，推動(dòng)負(fù)載工作。本實(shí)驗(yàn)裝置含太陽(yáng)能小車、太陽(yáng)能風(fēng)扇、太陽(yáng)能小燈部分，可演示太陽(yáng)能在日常生活中的簡(jiǎn)單應(yīng)用。

三、實(shí)驗(yàn)裝置

本實(shí)驗(yàn)裝置由太陽(yáng)能電池模塊、蓄電池、控制開關(guān)、照明燈、模擬空調(diào)、模擬熱水器、小屋及底板等組成。

四、使用方法

1．光照調(diào)節(jié)用于調(diào)整射燈的亮度。

2．供電方式選擇開關(guān)用于選擇太陽(yáng)能電池直供或采用蓄電池供電。（直供時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電的多余電量會(huì)為蓄電池充電）。

3．房間電氣控制用于控制房間電器的開關(guān)，照明打到自動(dòng)時(shí)，照明led的開關(guān)由光照強(qiáng)度控制。

4．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉電源，供電控制撥到直供。

五、注意事項(xiàng)和維護(hù)

1．儀器應(yīng)輕拿輕放，防止碰撞。

2．小屋為亞克力材料怕高溫，勿用射燈長(zhǎng)時(shí)間照射小屋的屋頂。

3．實(shí)驗(yàn)裝置底座采為木質(zhì)材料遇水會(huì)變形，一定要注意防水防潮。

六、常見故障

1．現(xiàn)象：供電控制撥到蓄電池時(shí)，小燈不亮、電機(jī)不轉(zhuǎn)。

原因：蓄電池電量太低。

解決方法：調(diào)大光照強(qiáng)度，給蓄電池充電一段時(shí)間再使用。

2．指示燈不亮

原因（1）同時(shí)開啟了多組用電設(shè)備；（2）太陽(yáng)光強(qiáng)度不夠

解決方法：每組用電設(shè)備單獨(dú)演示，增大光照強(qiáng)度。

七、保修事項(xiàng)

產(chǎn)品到貨時(shí)，如果不能正常工作，由生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)更換。

 

 

 

 

山東建榮教學(xué)設(shè)備有限公司

客服:4006539 116

電話:0539—8292118