透明太阳能电池的研究进展

随着全球变暖和能源问题的日益显著,各国开始大力发展光伏产业。太阳能电池被广泛应用在建筑屋顶、幕墙以及太阳能电站。透明太阳能电池集可见光透光性和发电性能于一身,为太阳能电池开辟了新的应用领域,如建筑窗户、交通工具、农业大棚以及电子设备等。理想的透明太阳能电池应该像普通玻璃一样具有较高的透过率、显色指数以及长期稳定性,并且具有较高的光电转化效率。目前,透明太阳能电池的研究还处于初始阶段,面临的主要挑战在于其光电转化效率和可见光透过率不能满足应用场所的需求,这是制约透明太阳能电池进一步发展的主要原因。透明太阳能电池的制备主要通过三种途径实现。一是牺牲光电转化效率提高电池的透过率。对于传统的太阳能电池材料(c-Si、CdTe、CIGS等),透过率和光电转化效率是相互对立的,光电转化效率随着透过率的增加而减小,可根据实际需求平衡光电转化效率和透过率之间的关系。二是寻求吸收紫外/近红外光(UV/NIR)的材料进行发电。理论上,吸收UV/NIR的单结透明太阳能电池在可见光透过率100%时,极限光电转化效率可达20.6%,然而由于材料以及技术方面的限制,实际制备的透明太阳能电池效率远低于理论值。三是利用太阳能荧光聚集器(LSC)来制备透明太阳能电池。该技术可实现较高的透过率和显色指数,且易于制备大尺寸的产品,被认为是取代建筑用玻璃的一种潜在技术,但是其光电转化效率较低。为了提高透明太阳能电池的光电转化效率和透过率,必须同时考虑吸光材料、透明电极、电荷传输材料以及界面等因素,减少光的反射,增加不可见光的吸收和利用。本文归纳了透明太阳能电池的研究进展,详细介绍了透明太阳能电池的设计策略,分析了透明太阳能电池面临的挑战并对其前景进行了展望,以期为制备高性能的透明太阳能电池提供参考。

平板玻璃行业的脱碳技术研究进展

平板玻璃行业是典型的高能耗、高排放行业,在实现碳中和目标过程中不容忽视。平板玻璃行业的碳排放来源于能源消耗和原料中碳酸盐的分解,其中能源消耗是最主要来源,占比80%左右。减少对化石燃料的依赖、提高玻璃熔窑热效率是平板玻璃行业脱碳的主要途径。原料中碳酸盐热分解产生的碳排放约占20%,优化配合料的配方、减少碳酸盐原料引入等方式是有效的脱碳策略。碳捕集可用于减少平板玻璃生产过程中不可避免的二氧化碳排放。本文分析了平板玻璃工业的脱碳技术研究现状及面临的挑战,并探讨了适合我国平板玻璃行业的脱碳策略。

平板玻璃工业减碳技术研究的进展

平板玻璃工业是典型的高能耗、高排放行业,在实现碳中和目标过程中不容忽视。平板玻璃工业的碳排放来源于能源消耗和原料中碳酸盐的分解,其中能源消耗是主要来源,占比80%左右。减少对化石燃料的依赖、提高玻璃熔窑热效率是平板玻璃工业减碳的主要途径。平板玻璃生产用原料中碳酸盐的热分解占总排放量的20%左右,可通过优化配合料的配方、减少碳酸盐原料的引入等方式,减少玻璃生产过程中CO_(2)的排放。对于玻璃生产过程中不可避免排放的CO_(2)可以通过碳捕集方式进行减排。本文分析了平板玻璃工业的减碳技术研究现状及面临的挑战,并探讨了适合我国平板玻璃工业的减碳策略。

浅析浮法玻璃热端设备的装备技术

基于国际形势,解决我国优质浮法玻璃技术及装备问题,把我国浮法技术和装备提高到世界先进水平,达到稳定生产优质浮法玻璃之目的,才能进一步提高中国浮法在世界的地位及竞争力。从窑头开始,将国内主要的热端设备从技术上给大家做了一个简单的分析和总结。

浅谈纵掰、纵分距离的确定

通过纵掰、纵分两设备之间距离的研究分析,从而为浮法玻璃生产线的冷端切装机组在纵掰、纵分段的设备布置提供参考依据。

斜坡输送辊道的计算

本文对浮法玻璃生产线上斜坡输送辊道的计算进行了初步讨论，并给出了计算公式。

玻璃冷端控制系统组成分析

近些年来国内冷端控制系统取得了一定的进步,由传统的以人工为主的控制模式逐渐转变成以机械化、自动化为主的控制方式;在硬件组成上由以前的单系统变成了现在的多系统,在数据交换上也由传统模拟交换方式转变成基于高速工业通讯的方式的数据交换。该文从软硬件方面对整个冷端控制系统的构成和实现方式作具体介绍。

玻璃工业窑炉节能减排热化学再生设计

燃料燃烧是玻璃工业碳排放的主要来源。热化学再生技术能够显著降低玻璃窑炉熔化能耗,减少碳排放。本文通过计算和模拟研究了玻璃窑炉热化学重整反应的可行性,设计参数对重整反应的影响,气体转化率对玻璃窑炉节能效率的影响以及重整反应时间对气体转化率和产量的影响。结果表明:甲烷与水蒸气自发反应温度大于617.82℃,与二氧化碳自发反应温度大于641.27℃;当重整反应温度大于1000℃,反应时间超过10 s,甲烷与窑炉废气流量比(摩尔比)接近1时,热化学重整反应能够充分进行。

中欧荷温室规范风、雪荷载的对比

主要对比中国温室规范与欧盟、荷兰温室规范中风、雪荷载的差异性,包括概念界定、参数取值、计算方法及公式等,然后以实际项目为算例,利用3种温室规范及中国建筑荷载规范分别计算荷载作用效应设计值,并分析了其安全度之间的差异。对比结果显示,对于风荷载,中国温室规范的计算结果总体上低于欧盟与荷兰标准;对于雪荷载,当基本雪压为0.525 kN/m^2时,中国温室规范计算的雪荷载值介于欧盟与荷兰之间,当基本雪压高于0.525 kN/m^2时,中国温室的计算结果高于荷兰,并且随着基本雪压的增大而增大。另外,欧盟温室的平均安全度比我国温室约高4%,荷兰温室的平均安全度比我国温室高约2%。研究结果显示,中欧荷温室规范对风、雪荷载的设计思路基本相同,但计算公式与参数取值存在差异;我国温室的安全度与欧盟、荷兰温室相近,并且欧盟温室的安全水平随永久荷载的增大逐渐高于荷兰温室标准。最后,对中国现行温室荷载标准提出了一些改进意见。

基于光谱选择的太阳电池被动冷却材料研究进展

太阳电池的光电转换效率随着组件温度升高而降低,适当冷却可以改善电池效率,延长使用寿命,因此人们对运行中太阳电池的冷却问题越来越关注。相比主动冷却,太阳电池的被动冷却具有自我维持和无额外能耗等优势,近年来被广泛研究。其中基于光谱选择的被动冷却主要包括两个方面:一是选择性地屏蔽太阳辐射(0.3~2.5μm)中的亚带隙光,减小吸收热,但保持光电响应波段光的高透射率;二是提高光伏表面中红外波段(4~25μm)的发射率,提升寄生热的辐射散热能力。本文从光谱选择的角度出发,对促进太阳电池降温的太阳光谱选择、辐射制冷及全光谱选择的材料和结构进行了归纳和总结。通过刻蚀、溅射、辊涂等方法在玻璃表面制备的光谱选择材料可以屏蔽太阳光谱中不激发光电效应的波段,增强中红外辐射制冷能力,从而有效降低光伏温度和提高光电转换效率。此外,文章还对被动式制冷材料的产业化潜力进行了展望,为相关的开发提供参考。

基于有限元法的浮法玻璃退火窑辊道传动轴受力仿真分析

浮法玻璃退火窑尺寸不断加大,使得退火窑辊道传动系统,特别是传动轴等零件面临着强度方面的风险。借助ANSYS有限元分析工具,对退火窑辊道传动轴这一典型的受扭转零件进行强度计算,找出传动轴上的薄弱环节,并对改善该处局部强度提出了建议。

浮法锡槽内锡液流动模拟及深度优化

浮法玻璃生产过程中,锡槽内锡液对流形式显著影响着玻璃产品质量。采用有限体积法,模拟了生产过程中锡槽内锡液不同深度的流动情况,分析了锡液流动形式对产品成形质量的影响。结果表明:较大的锡液深度容易导致锡槽内紊流增加,严重影响产品品质和生产安全。在满足生产需要的前提下,可适当降低锡槽内宽段锡液深度至55 mm以下并设计阶梯状锡槽,减少有害流动发生。

热处理工艺对光致变色玻璃光色性能的影响

以硼硅酸盐玻璃为基础玻璃体系制备含卤化银的光致变色玻璃。采用同步热分析仪(DSC)和低温黏度计测试了玻璃的特征温度,并将该温度作为热处理工艺的参考温度,研究不同处理温度和保温时间对玻璃光色性能的影响。研究结果表明,在一定范围内,通过调整热处理温度和保温时间,可调节玻璃的饱和暗化度和复明透过率。当热处理温度从560℃升至620℃时,玻璃的饱和变暗透过率从82.8%变化至20.8%,复明透过率从86.9%变化至45.5%;当保温时间从0.5 min延长至30 min时,样品的饱和暗化透过率从85.7%变化至20.8%,复明透过率从87.4%变化至45.5%,通过热处理控制工艺可以实现对玻璃光色性能的精确调控。