太阳能电池新突破（共8篇）
太阳能电池新突破 篇1
瑞士电子与微技术中心 (CSEM) 巴西公司近日宣布, 他们在“塑料”太阳能电池研究上获得突破, 以有机聚合体替代单晶硅制造太阳能电池的技术已进入商业开发阶段。
所谓“塑料”太阳能电池, 就是将可发生光电效应的有机聚合体薄膜, 印在碳基板上并连接成为电池组。与传统单晶硅太阳能电池相比, “塑料”太阳能电池具有轻巧、廉价的显著特点, 并且生产过程中污染较小。
据“美洲大地”网站报道, 虽然欧美国家已开发出类似技术, 但发电功率小, 只适用于给手机等小型电器供电。CSEM巴西公司技术人员表示, 他们的新技术可制造较大面积的“塑料”太阳能电池板, 以满足普通家庭用电需求。如果在建筑顶棚等开阔空间安装这种太阳能电池板, 发电规模将非常可观。因为涉及商业机密, 公司拒绝透露有关技术细节。
CSEM巴西公司称, “塑料”太阳能电池的成本远远低于传统的太阳能电池, 因而已投入到商业开发阶段, 同时希望引进私人企业的参与和投资。
抓住三点一线 突破太阳光照图 篇2
关键词：三点一线；突破；光照图
有关地球运动试题是地理教学中的重点也是难点，是每年各地高考必考的内容。考察方式已经发生巨大变化，局部光照图、变式图、无图考图成为高考考察的核心。而且花样迭出，对于学生而言，是高考试题中比较困难的题型，学生学习难度大，得分率低。学生不明白考试的地图是从哪里演变而来，地图中的隐含信息读不出来，从而造成解题的障碍。
一、高考试题中地球运动试题的主要呈现形式及表现手法
地球运动的高考试题中一般都会选取适当的情境材料，比如图像情境，编制试题。高考地理试题所给信息的呈现方式多样，其中光照图是最常见的。高考试卷中，常用光照图的变式来控制试题的难度。
（1）给出光照图的局部投影图
如晨昏线的一段直线或一段弧线。投影点选择在不同的部位，且只截取一部分，作为考试用图。考查地方时、纬度、季节季节等等知识。
例1：（2007全国卷一）右图所示区域在北半球。弧线a为纬线，Q、P两点的经度差为90°；弧线b为晨昏线，M点为b线的纬度最高点。推导晨昏线的的一些特征。
（2）坐标图的形式出现
这是地球运动试题中出现的比较有新意的一种新颖性的图像。 例2（2008年全国文综II，）不同纬度白昼长度变化坐标图。
（3）以列表格的形式出现
例3 （2002年上海春季卷）右下表为①②③三地连续两日日出与日落时刻（北京时间），判断四地的纬度高低及季节。
（4）以当前的热点事件为背景材料，突出地理问题的时代感
例4 （2006年重庆文综卷） 国家主席胡书记于当地时间2006年4月18日10时50分左右（以10时50分计）到达西雅图（西八区。当地采用夏令时，即比区时提早1小时的时间），开始了为期12天的对美国等国的国事访问。考查时间、日期、日影的变化、晝夜长短的变化等知识点。
（5）以现实问题为背景，突出地理的实用性
例5 （2013年福建文综卷） 福建某中学研究性学习小组设计了可调节窗户遮阳板实现教室良好的遮阳与采光。根据图表示意遮阳板设计原理，考察正午太阳高度的季节变化。
二、化繁为简，突破地球运动试题
（1）抓住三点一线，熟记太阳光照图的特征。
1.晨昏线（圈）的特点：（即昼夜半球的分界线）顺着地球转动的方向，由夜入昼的是晨线，由昼入夜的是昏线；是过地心的大圆，平分地球，且始终平分赤道；平面始终与太阳光线垂直，且太阳高度为0，即正在日出或日落；自东向西每小时移动15度；与地轴的夹角在0—23°26′之间，夹角大小即为太阳直射点的纬度；晨昏线只有在春秋二分时与经线圈重合；晨昏线在二至日时与南北极圈相切；晨线与赤道的交点所在经线地方时为6点，昏线与赤道交点所在经线地方时为18点；晨线和昏线的分界点是晨昏线上纬度最高的两个点，即切点。
2.切点：即晨昏线与纬线相切的点，共2个。
①移动特点：随着太阳直射点从赤道向回归线方向移动，两个切点相应地从极点向极圈方向移动，在此过程中，极昼和极夜的范围相应扩大。
②纬度特点：切点的纬度变化范围（66°34′—90°）即寒带的范围；切点的纬度数与直射点纬度数互余；切点是出现极昼、极夜的最低纬度；切点是晨昏线的最高纬度即晨昏线的最北点和最南点，是晨线与昏线的分界点。
③经度特点：出现极昼的切点（极点除外），地方时为0点或24点，其所在经线平分夜半球，即子线；出现极夜的切点（极点除外），地方时为12点，其所在经线平分昼半球，即午线；两个切点所在的经线组成一个经线圈。
3.太阳直射点：即昼半球的中心，只1个。纬度数的变化范围（0°—23°26′）即热带的范围；纬度数与切点的纬度数互余；所在经度的地方时为12点。
4.交点：即晨昏线与赤道的交点，共2个。晨线与赤道交点所在经线的地方时为6点；昏线与赤道交点所在经线的地方时为18点；两个交点所在经线组成一个经线圈；相邻的两个交点与切点之间的经度相差90。
（2）熟悉地球运动的规律，掌握变化特征。
地球运动的规律是地理学中的四大规律之一，教学中应该是充分调动学生的积极性，让学生自己从图像中总结规律，学生充分参与学习的过程与方法。地球运动的规律有：地球自转和公转的规律；太阳直射点的回归运动规律；晨昏线的规律；地球上水平运动物体的偏移规律；昼夜长短的季节变化和纬度变化规律；正午太阳高度的季节变化和纬度变化规律；太阳视运动规律；物体影长及朝向规律。
（3）转化思维，突破太阳光照图。
图图转换 回归光照图中的全图，明确投影点选取在哪里？明白考试用图是从哪里演变而来的？如2007年全国卷Ⅰ，（见例1） 局部图转化成侧视图更直观。
文图转换 例6（以福建省2010年文综卷为例）中国2010年上海世界博览会于4月30目20时（北京时间）隆重开幕，本届世博会将历时184天。设P点为晨昏圈与纬线的切点，当世博会开幕时，P点所在地盛行东南风。解题关键首先是抓住切点这一重要信息，判断p为南切点；其次，根据日期画出光照图则可以计算P点的经线为0°。
综上所述，尽管地球运动的试题千变万化，但抓住主干三点一线，化繁为简，把握从静态到动态的运动变化特征，就一定能在考场上游刃有余。
作者简介：吴荔飞（1972.12—），女，福建莆田第五中学，中学高级，从事高中地理教学研究。
太阳能电池新突破 篇3
研究人员展示了“纸电池”的灵活性与强度, 甚至表示可以用一张“纸电池”来折叠出纸鹤。
该实验室拿下了4个世界级的超级电容器记录:①最高有机电子的电荷与电容量 (1库伦2法拉) ;②测得最高的有机导体电流 (1 A) ;③最高同时进行的离子与电子能量;④最高晶体管跨导。只需一张宽15 cm、厚0.1 mm的新型“纸电池”, 就可以存储1法拉电容的电荷 (类似于超级电容器) 。
有机电子学教授Xavier Crispin表示:“电容器形式的薄膜, 其存在已有一段时间。而我们所做的, 就是将这种材料以三维形式生产出来, 我们可以造出厚厚的纸片。”
其主要构建材料为纳米纤维素 (nanocellulose) , 即将纤维素分解成直径大约20 nm的纤维, 然后将这些纳米纤维素浸泡在含有带电聚合物PEDOT:PSS的溶液中。
瑞典林雪平大学博士生Jesper Edberg称:“覆盖的纤维缠结在一起, 空隙中的液体则作为电解液。”这种纸电池拥有特殊的能量储存能力, 研究人员们将继续研究, 以开发出更高的容量。
新款纸电池的制备工作, 与使用纤维纸浆的传统纸张一样 (脱水方式相同) , 但最大的挑战是如何在工业化中适应这一过程。
Berggren教授表示:“与KTH, Acreo和Innventia携手, 我们刚从瑞典战略研究基金会那里拿到了3 400万克朗的资金, 以继续探索合理的生产方法, 即一款面向纸电池的造纸机。”
自2012年以来, 这项研究一直受到了Knut和Alice Wallenberg基金会的资助。此外, 该项目研究人员还包括了来自瑞典皇家理工学院、Innventia、丹麦技术大学以及肯塔基大学的研究人员。
有关这项研究的详细内容, 已经发表在近日出版的《先进科学》 (《Advanced Science》) 期刊上。
青山电池:技术突破别样“红” 篇4
车市好,但却风景旧曾谙。新能源车并未能像汽车企业宣传的那样“日出江花红胜火”,反倒是“只闻楼梯响,未见人下来”。让人颇生感慨:环保车型到底离我们有多远?
“由于过去在电池技术上存在容量小的问题,所以续驶里程短是最大的技术难题,目前国内外已经面市的纯电动客车一次充电续驶里程最多只能达到300公里,而中大集团与青山能源研究所共同开发的中大青山电动客车在续驶里程等关键指标上实现了突破,一次充电可续驶里程达500公里以上,最远能达到700公里。”日前,在接受时代汽车记者专访时,湖北国通青山新能源高科技有限公司董事长石俊为媒体展示了其纯电动车的最新技术成果。
石俊告诉记者,青山在汽车电池续航里程上的技术突破,得益于公司历经20多年的研究,研发了具有独立自主知识产权的纯电动汽车,其三项核心技术是由双定子磁悬复合转子直流电机、磷酸铁钒锂离子动力电池及控制和能量回收系统构成。其中的高效节能电动汽车、多元素电动汽车专用电池、电池充放电装置还获得了国家实用新型专利证书。
“目前汽车电池完成充电,快速充电可以在30分钟到1个小时内完成,而慢充电则需要4个小时以上,充电速度直接决定电池的使用寿命。例如城市公交车可以夜晚慢充电,白天使用,电池的使用寿命就可以达到50万公里,这足够城市公交跑4年。此外,公司在努力将电池的重量从500公斤降低到350公斤,一是降低了电池的成本,二是减轻了整车的自重。”石俊表示,作为一家生产纯电动汽车动力总成(电池、电机、电控)为主的汽车制造企业。湖北国通青山新能源高科技有限公司今年在政府的扶持下,已经投产了3条生产线,年产3000台套动力总成,年销售额达20亿人民币,实现利税达到5亿人民币;并且计划3年之内建成10万台套的生产规模,成为国内最大的电动车动力总成生产基地,为国内、外实力雄厚的汽车生产厂家配套服务。
目前国通青山合作的企业主要包括东风、中大、金陵等客车企业,从合作企业名单中不难看出,青山将研发重点聚焦到了“城市公交车”这个细分市场。而从“公交车”开始的“电动化”无疑对减少城市能源负担、污染负担起到至关重要的作用。假想如果在日光电能充足的城市采取“白天集能,晚上养车”的方式,那么将给我们的城市带来多大的环境改善?
对于推动新能源车的普及,政府部门也着手开展了不少举措。在2010年中国新能源汽车购买补贴政策中,国家对纯电动汽车补贴达到了6万元的标准,众所周知,目前纯电动汽车的售价比传统燃油车售价普遍高出几万元,高成本主要是因为锂电池价格高昂。因此,国家补贴汽车生产企业,等于是变相补贴了电池生产企业。此外,继上海、天津和深圳等城市建设电动车充电站试点,北京等27个城市也开始筹划建设电动车充电站。在政府与汽车企业的合力之下,电动车离我们的距离已经越来越近了。
“太阳高度”教学难点的突破 篇5
一、用图示法明晰地理概念
1. 太阳高度角的概念。
太阳高度角是太阳光线与地面的夹角, 具有日变化和年变化 (如图1) 。
2. 正午太阳高度的概念。
正午太阳高度角是当地正午时太阳光线与地面的夹角, 根据立体几何知识, 它实际上是正午时太阳光线与当地经线的夹角 (如图2) 。
3. 太阳直射点的概念。
太阳直射点是太阳高度为90°的地点。太阳直射点处的太阳光线与地面垂直。根据立体几何知识, 一条直线要与一个平面垂直必须与这个平面上的两条交线垂直, 也就是说直射光线应该同时垂直当地的经线和纬线 (如图3) 。太阳直射点所在经线的地方时为正午12时, 直射光线的延长线必定经过地心 (如图4) 。
二、用读图分析法发现地理规律
要求学生分析春分日正午太阳高度随纬度的变化图 (图5) , 读出图中隐含的相关信息, 经相互讨论、交流 (分享) 、评价后不难得出有以下几点规律:
1. 正午太阳高度在太阳直射点处最大 (90°) , 由此向南北两侧降低。
2. 离太阳直射点越近的地方, 正午太阳高度越大, 反之越小。
这也就可以得出太阳直射点在移动过程中靠近某地, 那里的正午太阳高度就变大, 反之就变小。
3. 离太阳直射点一样远的地方, 正午太阳高度相等。进一步引出等太阳高度线的概念 (见图6) 。
4. 离太阳直射点n°的地点, 正午太阳高度数值为90°-n°。
进一步得出某地正午太阳高度的计算公式为:H=90°- (当地与太阳直射点之间的纬度距离) 。
三、用动画演示法揭示地理过程
播放Flash动画 (动画中的A地代表北回归线以北地区, B、C表示南北回归线之间的地区, D代表南回归线以南的地区) , 演示从冬至日到夏至日太阳直射点的移动过程 (见图7) , 可以看到太阳直射点离A地越来越近, 而离D地越来越远, 太阳直射点到达C、B两地后还要继续北移。这说明太阳直射点北移时, 正午太阳高度在北回归线以北的地区会越来越大, 南回归线以南地区则越来越小, 而南北回归线之间的地区达到最大值 (90°) 后再逐渐减小。到夏至日, 太阳直射点移动到最北位置 (见图8) , 此时太阳直射点离A地一年中最近, 而离C、D两地一年中最远, 这就很容易得出夏至日正午太阳高度在北回归线及其以北地区达一年中最大值, 而南半球各纬度达一年中最小值。然后再演示从夏至日到冬至日太阳直射点的移动过程, 不难得出太阳直射点南移过程中, 正午太阳高度在南回归线以南的地区会越来越大, 北回归线以北地区会越来越小, 而南北回归线之间的地区达到最大值后再逐渐减小 (见图9) 。到冬至日, 正午太阳高度在南回归线及其以南地区达一年中最大值, 而北半球各纬度达一年中最小值 (见图10) 。
四、用数学知识解决相关地理计算
1. 利用正弦曲线计算正午太阳高度
前面我们已经知道了正午太阳高度的计算公式, 具体在计算时如果能借助正弦曲线图 (见图11) , 则更为简洁明了, 而且可以很好地避免公式计算产生的错误。
例如求夏至日图中P1、P2、P3三地的正午太阳高度, 我们很容易地得到:
P1地的正午太阳高度为:H1=90°- (φ1-δ)
P2地的正午太阳高度为:H2=90°- (δ-φ2)
P3地的正午太阳高度为:H3=90°- (φ3+δ)
(φ1、φ2、φ3分别为P1、P2、P3三地纬度, δ为太阳直射点的纬度)
2. 利用平面几何知识计算子夜太阳高度
子夜太阳高度通常是指处于极昼期间的某地在地方时为0点或24点时的太阳高度 (见图12) 。其计算方法与正午太阳高度计算方法实际上是完全一致的, 但由于学生空间想象能力有限, 理解还是有困难。为此我们不妨借助另一种方法给学生直观的展示。这里以北极圈内的某地P为例, 其夏至日子夜太阳高度见图13中的H, 图中BPF表示地平面, 直线APG为P地的纬线及其延长线, EPC为太阳光线及其延长线, OPD表示该地地球半径及其延长线, ∠EPF即为P地的子夜太阳高度角。
太阳能电池新突破 篇6
近日,合肥工业大学一项科研成果采用新颖的软化学合成方法,提出了先进的材料制备工艺,通过对电极材料的研究实现了锂离子电池性能的突破,为电动车和电网蓄电等应用项目提供更优化的选择,相关研究成果发表在国际化学领域的顶级刊物《德国应用化学》上。
这种组成、结构、形貌尺寸均匀一致的电极材料在锂离子电池充放电过程中能够较好地保持一致的充放电状态,而且一维微纳结构电极材料有利于缩短锂离子扩散和电子传输路径、缓冲锂离子在嵌入和脱出过程中引起的结构应变,从而使锂离子电池具有优异的电化学性能。实验结果表明,该项目所制备的均匀一维微纳结构富锂材料在10h的缓慢放电和6min的快速放电测试中,其放电容量均得到大幅提升。该方法工艺简单,操作方便,反应的溶剂可以回收再利用,绿色环保,且易于实现产业化。
太阳能电池新突破 篇7
朝阳立塬新能源公司近日成功研发出有机体系电容型锂离子电池。该产品可大幅提升传统锂离子电池的功率特性、温度特性、循环寿命、充放电速度、安全特性等关键性能指标, 对解决制约我国电动汽车发展的瓶颈问题起到积极作用。
立塬公司自主研发的电容型锂离子电池, 是将超级电容器双电层工作原理和锂离子电池嵌入脱嵌工作原理相结合, 实现优势互补, 进而满足电动汽车、电动特种车辆、电动工程车辆、重机等动力系统和储能系统等应用领域在高能量密度、高功率密度、高循环寿命、高安全性方面的迫切需求。
多年来, 动力电池不过关阻碍了我国电动汽车的发展。传统锂离子电池能量密度高, 但功率密度较低、寿命较短;超级电容器虽具有功率密度高、寿命长的优势, 但能量密度相对较小。立塬公司的电容型锂离子电池兼具了以上两者优势, 实现了超级电容器的高功率、高循环寿命以及优异的温度特性、安全性能与锂离子电池的高能量特性的优势互补。
太阳能电池新突破 篇8
该公司总经理表示, 采用梅花聚能管的天普新一代“锁热”型太阳能热水器, 可以更快地提升水温, 结合储热聚能系统, 极大地提高了光热效能。业内有关人士指出, 在能源开发、转化和利用中, 应考虑能量和物质守恒, 以及转化效率等因素, 天普梅花聚能技术是太阳能热效技术领域的革命性突破, 在我国倡导节能减排及新能源广泛利用的大环境下, 对目前太阳能产业将产生重要影响, 并有利于推动新一代太阳能热水器技术标准的升级。
据该技术的研发者之一于学德介绍, 天普“梅花聚能管”其独特的内壁结构, 在不改变管径的前提下, 增大其垂直受光面, 从而提高太阳能采光面积和聚热能力, 促使热能使用率大大提高。天普新一代“锁热”型太阳能热水器除采用梅花聚能管外, 还应用了隐蔽式锁热水箱, 运用下排气的科学结构, 最大限度地减少水箱直接与外界的对流散热, 保温性能更持久, 锁住更多热量。