文档介绍：渐变Ti-TiOx(3)/Cu太阳能选择性 吸收薄膜的研究
王建强
指导老师:沈辉
主要内容
第一章绪论
第二章实验
第三章结果与讨论
第四章总结及产业化初步方案
能源是中国崛起的动力。中国正处在工业化中期,经济社会发展对能源的依赖比发达国家大得多。
据建设部预测,2000 - 2020 年将是中国建筑业的鼎盛期,全国建筑面积将从353 亿m2 增至686 亿m2 。
据交通部预测,中国民用汽车保有量将从2003 年的2383万辆增至2020 年的114 亿辆。这必将拉动钢材、建材、化工等能源密集行业的快速发展。
据中国钢铁工业协会钢材市场需求预测, 2002 年, 建筑业钢材消费量达10512Mt ,占总消费量的5317 % , 2010 年将增至16614Mt ;汽车(包括农用车) 用钢量将由1113Mt增至2010Mt ; 家用电器用钢量将由416Mt 增至613Mt 。
第一章绪论
党的十六大确立了“利用可再生资源,走可持续发展道路”的方针,将可再生能源的发展列为国策之一。
与常规能源相比,由新能源和可再生能源如生物质能、水能、风能、地热能、太阳能、海洋能、核聚变能等所组成的清洁能源绝大部分可以说是取之不绝、用之不尽的。这些能源具有就地取材、安全清洁、可以再生、直接利用等明显优点,因此有人预言下个世纪是清洁能源的时代。
太阳能是新能源和可再生能源中最引人注目、开发研究最多、应用最广、资源潜力最大的清洁能源。
我国是太阳能资源相当丰富的国家。中国约600万平方公里的陆地国土面积上,太阳能年辐射总量每平方厘米超过140大卡的地区占2/3。全国有90 % 以上地区年辐照总量大于4500MJ / m2 ,绝大多数地区年平均日辐射总量在4kwh/m2·天以上, 特别是西部、北部和中南部,西藏最高达7kw/m2·天。开发利用前景十分广阔。与同纬度的其它国家相比,和美国类似,比欧洲、日本优越得多。
太阳能利用技术主要是指太阳能转换为热能、机械能、电能、化学能等技术。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。
2005年上半年,太阳能热利用各厂家生产销售持续保持增长,行业生产总值达70亿元,太阳能热水器产量超过800万台,部分厂家2005年上半年生产销售已达到2004年同期的水平,产品出口90多个国家和地区,出口量近4万台,出口额约1000万美元。全国实际利用太阳热水器的总保有量已达到7000万m2.
2005-2006年中国热水器市场调查与投资咨询研究报告:我国太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍,北美的4倍,现已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场,并仍在以每年20%~30%的速度递增。
美国的Cabot早在四十年代就提出了选择性吸收膜的概念并制备了选择性吸收膜,但还不能使用
1942年Hottel和Woertz推断出选择性表面在太阳能集热器上的潜在效用
1955年,以色列专家Tabor等论证了制作高吸收率和低辐射率选择性吸收面的实际可能性,并在首次的国际太阳能会议上发表了这一理论,同时提出了黑镍和氧化铜黑两种选择性吸收面
80年代研制的金属陶瓷膜主要采用Al2O3为介质基体材料,80年代末已实现商业化批量生产
90年代以来,澳大利亚悉尼大学Zhang Q C和Millds等人提出的双层吸收理论采用磁控溅射法使得膜层成本大幅度降低,选择性吸收表面材料和结构的研究已日臻成熟。
(1)基尔霍夫定律:同一温度下,同一物体对不同波长的辐射的单色吸收率和单色发射率是不同的。αλ1,T≠ελ2,T(λ1≠λ2),
(2)维恩位移定律:太阳辐射的最大光谱辐射密度由λmT=2898μm·K得到。
(3)~。集热器表面温度范围40~300℃集热器的吸收表面所发出的热辐射则主要集中在2-30μm的波长范围内。
由此可见,太阳辐射波长分布与集热器表面的热辐射只有很窄的一小部分重叠。
太阳能辐射波长范围与密度
地球热辐射波长范围与密度