納米材料在能源方面的應(yīng)用.docx

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1、納米材料在能源方面的應(yīng)用摘要：現(xiàn)今的能源問題已經(jīng)迫在眉睫，各國也在開發(fā)新能源，力求解決能源危機。本文只是淺談納米材料在能源方面的一些應(yīng)用，并且做了些簡單的設(shè)想。關(guān)鍵詞：能源問題，納米材料，太陽能電池隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的需求與日俱增。如今能源結(jié)構(gòu)還是以石油為主。但經(jīng)過幾十年的開發(fā)，石油的存儲量不斷在減少。據(jù)統(tǒng)計世界石油還可以在用50年。所以找尋替代能源已經(jīng)迫在眉睫。在新能源的開發(fā)中,太陽能電池，、燃料電池，、氫能，熱電和熱能的綜合利用已成為研發(fā)的重點。在這些新能源中，納米材料和技術(shù)體現(xiàn)出了優(yōu)越的性能。下面讓我們談?wù)勗谔柲芊矫妫{米材料應(yīng)用。1．納米減反射薄膜玻璃表面減反射薄膜可用于

2、對太陽能光熱、太陽電池組件的玻璃蓋板的減反增透，提高太陽能利用率，也可用于商店、展廳玻璃櫥窗和汽車玻璃，降低反射光對人眼的干擾，提高舒適度。我們采用溶膠．凝膠法制備了多孔的si02薄膜和Tioz—si02復(fù)合薄膜用于對玻璃襯底的減反增透。2．太陽光譜選擇性吸收薄膜采用磁控濺射的方法制備具有納米結(jié)構(gòu)的光譜選擇性吸收薄膜，以銅為基片，采用Ni—cr合金靶材，在真空鍍膜室中通入N2和02，靶材原子濺射出來的過程中與N2和02發(fā)生反應(yīng)后，生成的NiCrNxOY沉積在高反射率襯底cu上，其上再濺射一層減反射膜。經(jīng)測試其太陽光譜吸收率>0．9，發(fā)射率較低(

3、提高光熱轉(zhuǎn)換的效率制造更好的太陽能集熱器準(zhǔn)備必要的條件，另一方是考慮把這種光譜選擇性薄膜進(jìn)行表面著色，使之有裝飾效應(yīng)，可用于作為功能建筑材料使用。目前驗室開展的TiNxOy薄膜研究也取得了較好的實驗果。3．納米硅薄膜太陽電池材料納米Ti02染料敏化太陽電池是近年來太陽電池研究的一個熱點課題，對此國內(nèi)外研究機構(gòu)開展了大量的研究工作，并力爭向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。如果獲得成功，將對太陽能光電利用具有極大的推進(jìn)作用。我們國內(nèi)開展了顆粒硅帶為襯底的多晶硅薄膜太陽電池研究，主要是考慮到目前的單晶硅和多晶硅太陽電池由于其昂貴的造價而無法得到大面積推廣應(yīng)用。目前國內(nèi)外正在開展納米硅薄膜太陽電池研究和開發(fā)，這

4、是由于納米硅薄膜電池所使用的高純硅遠(yuǎn)較單晶硅少，又無非晶硅電池的效率衰退問題。開發(fā)納米硅薄膜太陽電池的關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)展低價、性能優(yōu)良的硅襯底材料。通過特定的加熱方式使硅粉表面熔化形成顆粒硅帶可作為襯底材料。在硅顆粒帶上可通過化學(xué)氣相成沉積制納米硅薄膜作為太陽電池活性層。當(dāng)然納米技術(shù)在氫能方面也由非常好的應(yīng)用前景。日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)了YI-$電極能使水分解產(chǎn)生氫氣的現(xiàn)象，揭示了利用太陽能分解水制氫的可能性。現(xiàn)今，光解水的途徑有：1·光電化學(xué)池法；2·光輔助絡(luò)合催化法；3·半導(dǎo)體催化法。但由于轉(zhuǎn)化效率以及速度的問題并沒有得到廣泛的應(yīng)用。我們知道當(dāng)物質(zhì)處于納米級別的時候，其性能有很大的改觀。設(shè)想利

5、用納米術(shù)開發(fā)出類似于活性酶的活性水催化劑。使水的活大大提高,從而提高水分解的效率。參考文獻(xiàn)（1）沈輝鄧幼俊劉勇。納米材料在能源技術(shù)中的用與發(fā)展（期刊論文）（2）袁麗秋，YUANLiqiu.化學(xué)教育。2006,27(5)3）張立德。中國顆粒學(xué)會超微顆粒專業(yè)委員會第五屆年會暨海峽兩岸納米學(xué)術(shù)研討會（能源環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用納米材料的新動向）（3）李樹本.太陽能，1999，（4）：30-31（4）王艷輝;吳迪鏞;遲建氫能及制氫的應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)及發(fā)展趨勢[期刊論文]-化工進(jìn)展2001(01)（5）何宇亮(南京大學(xué)物理系上海交通大學(xué)太陽能研究所)。納米硅薄膜及有關(guān)納米技術(shù)在太陽電池領(lǐng)域中的特殊作用