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薄膜太陽能電池主要性能參數(shù) 薄膜太陽能電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢、容量、比能量和電阻。薄膜太陽能電池的主要性能包括額定容量、額定電壓、充放電速率、阻抗、壽命和自放電率。 薄膜太陽能電池只需幾μm的厚度就能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換,是降低成本和提高光子循環(huán)的理想材料。 薄膜太陽能電池主要性能參數(shù) 薄膜太陽能電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢、容量、比能量和電阻。 電動(dòng)勢等于單位正電荷由負(fù)極通過電池內(nèi)部移到正極時(shí),電池非靜電力(化學(xué)力)所做的功。電動(dòng)勢取決于電極材料的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。 電池所能輸出的總電荷量為電池的容量,通常用安培小時(shí)作單位。電池的能量儲(chǔ)存有限。電池的容量與電極物質(zhì)的數(shù)量有關(guān),即與電極的體積有關(guān)。 在電池反應(yīng)中,1千克反應(yīng)物質(zhì)所產(chǎn)生的電能稱為電池的理論比能量。電池的實(shí)際比能量要比理論比能量小。因?yàn)殡姵刂械姆磻?yīng)物并不全按電池反應(yīng)進(jìn)行,同時(shí)電池內(nèi)阻也要引起電動(dòng)勢降,因此常把比能量高的電池稱做高能電池。 電池的面積越大,其內(nèi)阻越小。 薄膜太陽能電池的主要性能包括額定容量、額定電壓、充放電速率、阻抗、壽命和自放電率。 額定容量 在設(shè)計(jì)規(guī)定的條件(如溫度、放電率、終止電壓等)下,電池應(yīng)能放出的最低容量,單位為安培小時(shí),以符號(hào)C表示。容量受放電率的影響較大,所以常在字母C的右下角以阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明放電率,如C20=50,表明在20時(shí)率下的容量為50安·小時(shí)。電池的理論容量可根據(jù)電池反應(yīng)式中電極活性物質(zhì)的用量和按法拉第定律計(jì)算的活性物質(zhì)的電化學(xué)當(dāng)量精確求出。由于電池中可能發(fā)生的副反應(yīng)以及設(shè)計(jì)時(shí)的特殊需要,電池的實(shí)際容量往往低于理論容量。 額定電壓 電池在常溫下的典型工作電壓,又稱標(biāo)稱電壓。它是選用不同種類電池時(shí)的參考。電池的實(shí)際工作電壓隨不同使用條件而異。電池的開路電壓等于正、負(fù)電極的平衡電極電勢之差。它只與電極活性物質(zhì)的種類有關(guān),而與活性物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)。電池電壓本質(zhì)上是直流電壓,但在某些特殊條件下,電極反應(yīng)所引起的金屬晶體或某些成相膜的相變會(huì)造成電壓的微小波動(dòng),這種現(xiàn)象稱為噪聲。波動(dòng)的幅度很小但頻率范圍很寬,故可與電路中自激噪聲相區(qū)別。 充放電速率 有時(shí)率和倍率兩種表示法。時(shí)率是以充放電時(shí)間表示的充放電速率,數(shù)值上等于電池的額定容量(安·小時(shí))除以規(guī)定的充放電電流(安)所得的小時(shí)數(shù)。倍率是充放電速率的另一種表示法,其數(shù)值為時(shí)率的倒數(shù)。原電池的放電速率是以經(jīng)某一固定電阻放電到終止電壓的時(shí)間來表示。放電速率對電池性能的影響較大。 阻抗 電池內(nèi)具有很大的電極-電解質(zhì)界面面積,故可將電池等效為一大電容與小電阻、電感的串聯(lián)回路。但實(shí)際情況復(fù)雜得多,尤其是電池的阻抗隨時(shí)間和直流電平而變化,所測得的阻抗只對具體的測量狀態(tài)有效。 壽命 儲(chǔ)存壽命指從電池制成到開始使用之間允許存放的最長時(shí)間,以年為單位。包括儲(chǔ)存期和使用期在內(nèi)的總期限稱電池的有效期。儲(chǔ)存電池的壽命有干儲(chǔ)存壽命和濕儲(chǔ)存壽命之分。循環(huán)壽命是蓄電池在滿足規(guī)定條件下所能達(dá)到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。在規(guī)定循環(huán)壽命時(shí)必須同時(shí)規(guī)定充放電循環(huán)試驗(yàn)的制度,包括充放電速率、放電深度和環(huán)境溫度范圍等。 自放電率 電池在存放過程中電容量自行損失的速率。用單位儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)自放電損失的容量占儲(chǔ)存前容量的百分?jǐn)?shù)表示。 【打印本頁】
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