第3組-太陽能在汽車上的應(yīng)用

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1、太陽能在汽車上的應(yīng)用組長：安全151胡錦波演講：管理152單歆詞ppt：工商151蘇宇寧論文：物流153李亞瓊資料收集：工物152劉棟庭???????工物151葉志龍???????材料151鄭鎮(zhèn)武???????財管152滕哲?????工業(yè)152王亞軍?太陽能在汽車上的應(yīng)用摘要作為一種將太陽能轉(zhuǎn)化電能的裝置,太陽能電池已經(jīng)在很多行業(yè)獲得了應(yīng)用。本文介紹了太陽能汽車的原理、結(jié)構(gòu)、太陽能電池在汽車上的應(yīng)用情況以及太陽能電池目前不能廣泛在汽車上應(yīng)用的原因。通過對政策趨勢、技術(shù)發(fā)展以及社會需求的分析,指出了太陽能電池今后將在汽車上獲

2、得更加廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞太陽能太陽能電池太陽能汽車總體設(shè)計1.引言太陽是一個主要由氫和氨組成的熾熱氣體火球，太陽能主要來源于氫聚變?yōu)榘钡木圩兎磻?yīng)。地球只接受太陽總輻射的二十二億分之一，但太陽每秒鐘輻射到地球上的能量相當于燃燒500萬噸煤釋放的能量。太陽能是可再生資源，可免費使用、無需運輸、對環(huán)境無任何污染。為了利用太陽能，人們發(fā)明了可以吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為電能的裝置—太陽能電池。太陽能電池自發(fā)明以來，在航空航天、建筑、照明、游艇、汽車等行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。2.太陽能電池太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太

3、陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽能光伏，簡稱光伏。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的實施太陽能電池則還處于萌芽階段。太陽能電池工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)。所謂光生伏特效應(yīng)就是當物體受到光照時，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。當太陽光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時，就會在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓，叫做光生電

4、壓。當光照射到上時，產(chǎn)生電子--空穴對，在半導(dǎo)體內(nèi)部P-N結(jié)附近生成的載流子沒有被復(fù)合而到達空間電荷pn結(jié)區(qū)，受內(nèi)部電場的吸引，電子流入n區(qū)，空穴流入p區(qū)，結(jié)果使n區(qū)儲存了過剩的電子，p區(qū)有過剩的空穴。它們在p-n結(jié)附近形成與勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使p區(qū)帶正電，N區(qū)帶負電，在N區(qū)和P區(qū)之間的薄層就產(chǎn)生電動勢，這就是光生伏特效應(yīng)。太陽能電池在汽車上也有廣泛的應(yīng)用，例如太陽能電池最早于1978年應(yīng)用在汽車上，當時的太陽能汽車時速僅為13千米每小時。之后世界上很多國家對太陽能汽車進行了研

5、究，但主要側(cè)重于賽車領(lǐng)域。2003年在澳大利亞的太陽能汽車比賽上，由荷蘭學(xué)生制造的太陽能汽車創(chuàng)造了新的最高時速世界記錄--170千米每小時，目前，太陽能汽車連續(xù)駕駛里程最大為200km。在我國，這種研究也層出不窮。1984年9月，我國首次研制的“太陽號”太陽能汽車在武漢試驗成功。1996年，清華大學(xué)研制的“追日號”太陽能汽車最高時速達20千米每小時。而2001年上海交通大學(xué)研制出的“思源號”，最高時速達50千米每小時。到目前為止，太陽能在汽車上的應(yīng)用技術(shù)主要集中在兩個方面：一是作為驅(qū)動力；二是用作汽車輔助設(shè)備的能源。3.太

6、陽能汽車太陽能汽車一種靠太陽能來驅(qū)動的汽車。相比傳統(tǒng)熱機驅(qū)動的汽車，太陽能汽車是真正的零排放。正因為其環(huán)保的特點，太陽能汽車被諸多國家所提倡，太陽能汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也日益蓬勃。從某種意義上講，太陽能汽車也是電動汽車的一種，所不同的是電動汽車的蓄電池靠工業(yè)電網(wǎng)充電，而太陽能汽車用的是太陽能電池。太陽能汽車使用太陽能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能，電能會在儲電池中存起備用，用來推動汽車的電動機。由于太陽能車不用燃燒化石燃料，所以不會放出有害物。據(jù)估計，如果由太陽能汽車取代燃汽車輛，每輛汽車的二氧化碳排放量可減少43至54%。在太陽能汽車上

7、裝有密密麻麻像蜂窩一樣的裝置，它就是太陽能電池板。在陽光下，太陽能光伏電池板采集陽光，并產(chǎn)生人們通用的電流，通過峰值功率跟蹤儀以及蓄電池的充電控制器輸送至蓄電池或直接送給電動機工作。這種能量被蓄電池儲存并為以后旅行提供動力?；蛘咧苯犹峁┙o發(fā)動機也可以邊開邊蓄電。能量通過發(fā)動機控制器帶動車輪運動，推動太陽能汽車前進。而且沒有內(nèi)燃機，太陽能電動車在行駛時聽不到燃油汽車內(nèi)燃機的轟鳴聲。但同時還存在很多問題，太陽光由于受到天氣、季節(jié)、時間早晚等不可抗因素影響，導(dǎo)致太陽能具有地域性、季節(jié)性和時域性等特點。同時太陽光的不穩(wěn)定性、分散性

8、以及太陽能電池能量密度小、轉(zhuǎn)化效率低、成本高等因素，導(dǎo)致太陽能電池在汽車上還不能廣泛應(yīng)用。而且，太陽能電池價格比較高，所以太陽能汽車的價格也比較高，超出了普通民眾的接受范圍。太陽能汽車功率普遍較小、續(xù)航里程短、承重能力低、乘坐的舒適性與普通汽車相比還是有很大差距。隨著環(huán)境污染、全球變暖以及化石能源的逐漸