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1、毕业设计论文论文题目： 太阳能电池在电动汽车上的应用摘要太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的 安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济 性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。太阳能电池与电动汽车的有机结 合，既为电动汽车提供电能，增加续航能力，又能为太阳能电池的应用开辟了新 的天地。本文概述了太阳能电池的现状，介绍了电动汽车中电池的发展，重点阐 述了太阳能电池在电动汽车上的应用，并对太阳能汽车的前景进行了展望。关键词：太阳能电池，电动汽车，应用ABSTRACTSolar energy is inexhaustible human
2、renewable energy ， with adequate cleanliness， adequacy and potential economic security ， the relative breadth， really long life and maintenance-free， resources etc.， have an important role in long-term energy strategy. The combination of solar cells and electric vehicles， both to provide power for e
3、lectric vehicles， increase endurance， but also for the application of solar cells opens up new horizons.This paper outlines the current status of solar cells ， introduced the development of battery electric vehicles， focusing on the solar cell applications in electric vehicles， and the prospects for
4、 solar car prospected.Key Words:Solar energy，Electric cars，Application目录摘要I绪论 .1第 1 章 太阳能电池的现状 .31.1 概 述 31.2 硅太阳能电 池 . 41.3 多元化合物薄膜太阳能电 池 .91.4 有机物太阳能电 池 91.5 本章小 结 10第 2 章 电动汽车中电池的发展 112.1 电动汽车简 介 112.2 电动汽车用铅酸蓄电 池 112.3 电动汽车用镍金属电 池 112.4 电动汽车用锂离子电 池 122.5 电动汽车用太阳能电 池 13第 3 章 太阳能电池在电动汽车上的应3.1 概页脚.
5、述143.2 太阳能汽车的发 展 .153.3 太阳能电动汽车的工作原 理 153.4 太阳能汽车的基本系统构 造 .163.5 发展太阳能汽车所面对的问 题 .173.6 太阳能汽车的技术发展趋 势 .17展望 19 致 .20参考文献. .21绪论能源是人类社会发展的重要基础资源。但由于世界能源资源产地与能源消费 中心相距较远，特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的 不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环 境污染加重和环保压力加大。近几年我国出现的“油荒”、“煤荒”和“电荒” 加重了人们对能源危机的担心，促使我们更加关注世界能源的供需现状和
6、趋势。就汽车能源而论，用的燃料是汽油和柴油等，它们都是从石油中提炼出来的 然而，石油这种矿物燃料是不能再生的，用一点就少一点，总有一天要用完。据 科学家们预计，目前世界上已探明的石油储量将于 2020 年左右被采尽。因此，汽 车将会出现挨受“饥饿”的危险，人类将面临着能源的挑战。从另一方面来说，石油本身就是一种宝贵的化工原料，可以用来制造塑料、 合成橡胶和合成纤维等。把石油作为燃料烧掉了，不但十分可惜，而且还污染了 人类赖以生存的环境。解决这个难题的唯一可行办法，就是加紧开发新能源。而 太阳能就是这些新开发能源中的佼佼者。太阳能一般指太的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、 光电
7、转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来 源，如风能，化学能，水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳 能的方法主要有：太阳能电池，通过光电转换把太中包含的能量转化为电能；太 阳能热水器，利用太的热量加热水，并利用热水发电等。太阳能清洁环保，无任 何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短缺这一说法，其种种优点决定了其在 能源更替中的不可取代的地位。无论是家庭还是企业，都能处处接触到。太阳能属于清洁能源，绿色环保，取之不尽。太阳能发电在汽车上的应用， 将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术 的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不
8、是一个神话。燃烧汽油的汽车是城 市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空 气污染，影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽 车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃 烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染 物。有鉴于此，一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽车使用太阳能电 池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由 于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽 车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少 43 至 54%
9、。太阳能的关键技术主要在于太阳能电动汽车的控制系统，即光电技术，其中 的光伏电池板是将太阳能转化为电能；还有电动汽车的心脏部位是电源和蓄电池 而运行系统基本上是由电源、电控、电极来组成的，在关键技术中最为重要的是 太阳能电池，它是一种将光能直接转化成电能的半导体器件，目前以硅太阳能电 池、多元化合物薄膜太阳能电池、有机物太阳能电池为主。到目前为止，太阳能在汽车上的应用技术主要有两个方面：一是作为驱动力 二是用作为汽车辅助设备的能源。作为驱动力这一应用方式，一般采用特殊装置 吸收太阳能，再转化为电能驱动汽车运行。本文主要概述了太阳能电池的现状，介绍了电动汽车中电池的发展，重点阐 述了太阳能电池在
10、电动汽车上的应用，并对太阳能汽车的前景进行了展望。第 1 章 太阳能电池的现状1.1 概述随着时代的发展，能耗越来越大，传统化石燃料，如石油、煤、天然气等的 储量已不能满足人类持续发展的需求，并且化石燃料的燃烧释放出大量的 SO 、CO 、22 NOx 等有害气体，造成了严重的环境污染，在当今能源日益短缺，环境污染严重的 背景下，太阳能作为一种可再生的绿色能源备受瞩目。太阳能电池的发展现状虽然太阳辐射的总量很大，但其能流密度很低，在北 回归线附近，全年日夜平均只有200W左右。另外，由于受到自然条件及天气的影 响，到达地面的太阳辐射能是极不稳定的。为了使太阳能成为连续稳定的能源， 并能成为传统
11、能源的替代能源，必须解决蓄能问题。太阳能电池的诞生实现了太 阳能的收集，并通过光生伏打效应把光能转换成电能，进行储存。在过去的几十年里，光伏发电的核心太阳能电池有了很大的发展。从硅 太阳能电池的发明开始，就被用于空间站为其提供能源，这已成为高性能太阳能 电池的稳定市场。19世纪70年代的第一次石油危机刺激了太阳能电池的应用研究。按照太阳能电池使用基本材料的不同，可分为：硅太阳能电池、多元化合物 薄膜太阳能电池和有机物太阳能电池。目前，硅基太阳能电池已广泛应用于并网 发电、离网发电及商业应用等领域。硅基太阳能电池又可分为单晶硅太阳能电池、 多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池的转
12、换效率可达到 16%20%，多晶硅太阳能电池的转化效率达到 14%16%，而非晶硅太阳能电池的转 换效率只有5%-7%。由于多晶硅太阳能电池成本低，转换效率较高，生产工艺成熟， 占有主要的光伏产业市场，成为现代太阳能电池的主导产品。我国拥有十分丰富的太阳能资源，1971-2000 年的近 30年，太阳年总辐射量 平均在1050-2450kWh/m2之间，大于1050kWh/m2的地区占国土面积96%以上。中国 陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于1.7万亿t标准煤。按年太阳能总辐射量空间分布，我国可以划分四个区域，四个区域的太阳能 资源量及其分布见表 1-1 所示。表 1-1 中国的太阳能资源划
13、分名称符号指标/kW.h/m2 a占国土面积/%地区最丰富带I三175017.4大部分、南部以及、和的西部很丰富带II1400175042.7北部、东北地区及东部、华北 及北部、黄土髙原、和东部、 西部至横断山区以及、沿海一 带和岛丰富带III1050140036.3东南丘陵区、汉江流域以及、西部等地区一般带10503.6川黔区注：I、II及III区域，中国太阳能的丰富地区共占国土面积的96%以上。1.2 硅太阳能电池太阳能作为一种清洁、可再生的能源，对它的利用一直被人们所关注。从最 简单的下晒被褥到并网发电的太阳能电站，都是利用太阳能的方式。在利用太阳 能的各种方法中，光生伏打技术是一个重要
14、分支，这也就是一般所说的光伏技术。 从 1839 年法国物理学家贝克勒尔在光直接照射的电解液中发现的光生电压效应， 到今天美国 SunPower 公司生产的效率为 21.5的单晶硅太阳能电池，光伏已经从 实验室中的一种物理化学现象变成一种产业。在能源问题和环境问题突显的今天， 它也是能同时缓解能源短缺和环境污染的有效途径。当今的光伏技术中，硅太阳能电池技术是主要技术。据统计2005 年，世界光 伏市场中，硅太阳能电池占据的比重为 87。硅是地壳中含量第二的元素，所以 生产硅太阳电池的原材料非常容易获得。而且硅太阳电池的性能稳定，使用寿命 长。由于硅太阳电池技术是建立在半导体工业技术之上，所以，这个技术被普遍 地接受和理解。目前，尽管硅太阳电池在光伏领域中占据主要地位，但是在能源供应
