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可再生能源:光伏发电技术稳步发展
2014-06-24 17:13:49
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化工资讯网整理编辑:能源技术获得进步,表示能源文明也在大踏步进步。西方发达国家犬其是欧洲和日本在光优发电技术方面,一直领先世界其他国家。最近几年,欧洲和日本对光伏发电技术的研究和实施提供了很大的优惠政策,世界光伏发电市场的需求极其强劲,全球光伏电池产量和光伏系统安装总量提高的速度一直很快,光伏产业已经成为了可再生能源产业中市场发展速度最快的产业。
能源技术进步受诸多因素影响,其中经济因素至关重要。目前,光伏技术处于稳步发展状态,成本逐年逐渐缓慢下降。几年前,光伏产业发展速度没有能够满足市场旺盛需求,光伏系统市场供不应求,再加上光伏发电技术没能取得重大突破,进而造成其生卢成本下降比较缓慢。晶体硅电池的技术进步主要体现在制造工艺上的改革和改进方面,目前批量生产的晶体硅电池的效率在逐渐提高。
日本在光伏技术领域处于世界前沿,只开发的等离子体化学气相生成法的新型晶体硅电池,在实验室中己经取得较高效率,与以前相比己经提高较大,但仍然还没有形成大规模产业化生产。在薄膜电池技术方面,新型的光化学电池的研发已经取得较大进展。
总的来看,可以看出近年来世界光伏发电技术进步的水平是保持相对的稳定的,还没有革命性突破出现。但处于研发中的各类光伏电池的实验室与商业化生产之间的转换效率都在缓慢地提高中。
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科学家利用掺硼石墨烯气体传感器 监测空气有害气体
元素百科为您介绍:一个国际联合研究小组宣布,通过在石墨烯中加入硼原子的方式,他们开发出一种灵敏度极高的气体传感器。该装置能“嗅”出空气中浓度极低的有害气体,在人们还未察觉时发出警报。该研究还有助于改善锂离子电池和场效应晶体管的性能。用石墨烯制成的气体传感器已具有很高灵敏度,但科学家们并不想止步于此,希望通过在石墨烯中掺入其他元素的方式让其性能得到进一步提升。
掺硼石墨烯片的研制
美国宾夕法尼亚州立大学物理学、化学和材料学教授莫里西欧·特伦斯经过不断更换掺入元素,成功合成了1厘米见方的高品质掺硼石墨烯片。为防止硼化合物暴露在空气后快速分解,他们研制中用到了类似起泡器的化学气相沉积系统。
核心部件制成后,被送往本田研究院的美国公司进行组装。2010年诺贝尔物理学奖获得者、英国曼彻斯特大学科学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫的实验室负责研究传感器的传输机制。此外,比利时、日本和中国的科学家也促成了这项研究。
测试显示,新的气体传感器能够探测到浓度极低的有害气体分子,如空气中含量为十亿分之一的氮氧化合物和百万分之一的氨气,灵敏度比单纯用石墨烯制成的气体传感器要分别高出27倍和1000倍。
负责此项研究的本田研究所首席科学家阿维迪克·哈瑞泰元认为,新方法开辟了一条制造超高灵敏度气体传感器的新途径。该技术未来极有可能突破1000的五次方分之一检出限,在灵敏度上,比目前最先进的气体传感器高6个数量级。
掺硼石墨烯片未来应用前景
未来这种传感器有望在科学实验和工业中获得广泛的应用,无论是有毒有害气体、超标排放的汽车尾气,还是大气污染中的氮氧化合物都会在它面前一一显出原形。研究人员称,除检测有毒和易燃气体外,这种掺硼的石墨烯理论上还能帮助改建锂离子电池和场效应晶体管。
责任编辑:qxl
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《德国应用化学》:绿藻自然条件下产氢—生物光合产氢领域重大突破
元素百科为您介绍:浙江大学的科学家通过生物矿化手段,用二氧化硅包裹绿藻,改造绿藻的生物性能,让绿藻在自然条件下持续高效产生氢气。研究人员认为,这是生物光合产氢领域取得的一次重要突破。
制约氢能发展的问题
由于化石燃料储量日益减少,开发新能源迫在眉睫。专家们普遍认为,氢能源作为绿色环保的零碳能源,将成为新能源舞台上的希望之星。但目前,氢能源几乎完全依靠化石燃料制取,如何大规模、低成本地获取这种清洁能源,是制约氢能发展的最大问题。
藻类有望助力氢能源实现规模化生产
浙江大学科学家的研究发现,藻类有望助力氢能源实现规模化生产。“绿藻细胞中存在一种‘氢酶’,当绿藻缺氧时‘氢酶’就会被激活,能在光合作用时产生氢气。”浙江大学求是高等研究院徐旭荣副教授联合浙大化学系唐睿康教授、上海师范大学藻类光合作用与生物能源转化实验室王为民教授展开研究,用二氧化硅包裹绿藻细胞,从而赋予了绿藻细胞独特的性能。
实验中,一个个穿上二氧化硅“外衣”的绿藻通过自组装逐渐粘合在一起形成绿藻团,直径100微米的绿藻团中,包含了约5000个绿藻。在正常光照条件下,绿藻团开始产生氢气,目前持续产氢的时间可达72小时。
“外层的绿藻隔绝内部细胞和外界空气的接触,制造出一个能够维持绿藻细胞活性的无氧条件,于是激活了‘氢酶’。目前绿藻产氢的效率大约等同于绿藻在光合作用中产生氧气的效率。”论文第一作者、浙江大学博士生熊威介绍。
“藻类的种类多、数量大,具有极大的产氢潜力。”浙江大学化学系唐睿康教授表示,生物矿化手段没有破坏藻类正常的生命过程,在工艺上更具操作性与便捷性,可以为生物能源的制备提供新的策略。
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环氧胶粘剂优点、缺点有哪些
化学词典为您介绍环氧胶粘剂优点及缺点,环氧胶粘剂又称“万能胶”,主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。为改善某些性能,满足不同用途还可以加入增韧剂、稀释剂、促进剂、偶联剂等辅助材料。
环氧胶粘剂是什么
环氧胶粘剂是以聚氨酯预聚物改性环氧树脂(A组分)与自制的固化剂(B组分)按10∶1~1∶1(重量比)的比例配制成耐高温、韧性好、反应活性大的固化体系。此改性环氧树脂胶粘剂可室温固化,具有优异的耐油、耐水、耐酸、碱、耐有机溶剂的性能,可粘接潮湿面,油面及金属、塑料、陶瓷、硬质橡皮、木材等。
环氧胶粘剂优点
(1)环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基,因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料,尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力,同时环氧固化物的内聚强度也很大,所以其胶接强度很高。
(2)环氧树脂固化时基本上无低分子挥发物产生。胶层的体积收缩率小,约1%一2%,是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一。加入填料后可降到0.2%以下。环氧固化物的线胀系数也很小。因此内应力小,对胶接强度影响小。加之环氧固化物的蠕变小,所以胶层的尺寸稳定性好。
(3)环氧树脂、固化剂及改性剂的品种很多,可通过合理而巧妙的配方设计,使胶粘剂具有所需要的工艺性(如快速固化、室温固化、低温固化、水中固化、低粘度、高粘度等),并具有所要求的使用性能(如耐高温、耐低温、高强度、高柔性、耐老化、导电、导磁、导热等)。
(4)与多种有机物(单体、树脂、橡胶)和无机物(如填料等)具有很好的相容性和反应性,易于进行共聚、交联、共混、填充等改性,以提高胶层的性能。
(5)耐腐蚀性及介电性能好。能耐酸、碱、盐、溶剂等多种介质的腐蚀。体积电阻率1013—1016Ω·cm,介电强度16—35kV/mm。
(6)通用型环氧树脂、固化剂及添加剂的产地多、产量大,配制简易,可接触压成型,能大规模应用。
环氧胶粘剂缺点
(1)不增韧时,固化物一般偏脆,抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差。
(2)对极性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小。必须先进行表面活化处理。
(3)有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用,施工操作时应加强通风和防护。
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