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太陽能路燈鋰電池，未來鋰電池的發(fā)展趨勢：現(xiàn)有電化學儲能鋰離子電池采用電解質(zhì)，易泄露、易腐蝕、服役壽命短，具有隱患。薄膜型全固態(tài)鋰電池、大容量聚合物全固態(tài)鋰電池和大容量無機全固態(tài)鋰電池是一類以非可燃性固體電解質(zhì)取代鋰離子電池中液態(tài)電解質(zhì)，鋰離子通過在正負極間嵌入-脫出并與電子發(fā)生電荷交換后實現(xiàn)電能與化學能轉(zhuǎn)換的新型高性鋰二次電池。作者綜述了各種全固態(tài)鋰電池的研究和現(xiàn)狀，包括固態(tài)鋰電池的構(gòu)造、工作原理和性能特征，鋰離子固體電解質(zhì)材料與電極/電解質(zhì)界面調(diào)控，固態(tài)整電池技術等方面，提出并詳細分析了該技術面臨的主要科學與技術問題，后指出了全固態(tài)鋰電池技術未來的發(fā)展趨勢。風、光等新能源分布式發(fā)電受天氣和氣候的影響出現(xiàn)間隙性和隨機性等使得發(fā)電的不缺點正成為阻礙其深度發(fā)展的重要。儲能技術的發(fā)展和應用，打破了風電、光伏發(fā)電等的接入和消納瓶頸問題。在此介紹了應用于儲能的主要化學儲能電池：鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池和鋰電池的技術發(fā)展、組成結(jié)構(gòu)和儲能原理，詳細對比了各種電池的性能及特點，特別對能量密度、功率密度和功率等級進行介紹，這是儲能電池元件選擇的關鍵，并對儲能電池的應用和發(fā)展做出展望。從1958年開始,經(jīng)過了30多年的研發(fā),終于迎來了鋰離子二次電池的誕生。未來,鋰電池將會朝著低成本、高能量、大功率、命、微型化的方向發(fā)展。在這個中,除了制造工藝等的技術創(chuàng)新,根本的還在于電池設計與電池材料的。電池中每一部件的技術突破都會帶來電池性能的飛躍。從以上的分析中，我們不僅看到基礎科學研究對于推動技術研發(fā)所起的重要作用,也看到各個學科之間的協(xié)作、各項科技成果的集成對重大發(fā)明的重要性。未來可以預見,物理科學、材料科學等領域,將繼續(xù)為鋰電池的研發(fā)提供動力。

硬件設計中的注意點(1)感應雷保護電路應設計在太陽能電池板引線入口處,保護電路周圍4mm內(nèi)不要布置其他器件。(2)防止太陽能電池板反接用的二極管采用快恢復二極管,這種管子導通內(nèi)阻小,充電時量小,不用散熱器也可以連續(xù)充電,充電效果好。(3)充電、負載放電電路的印刷線路寬度至少要4～5mm,線路上用搪錫處理以過電流能力,大電流導線在一層過渡到另一層時,要放置3～5個過孔。(4)過流、短路保護電路選用的電流取樣電阻要綜合考慮電流、功率及熱性三個因素。電阻增大則電路效率下降,本選用電阻為0.01Ω,過電流能力在10A以上的康銅絲作為電流取樣電阻,來產(chǎn)生取樣電壓,取樣電壓多不超過0.2V,故采用運放LM358對它進行放大。(5)器件的布局和PCB圖的布線采用模塊化,大電流與小電流要分離,對放大電路的線路猶其要精心布置。數(shù)字地和模擬地分開,注意電源線和地線的布局。設計1.編程要點(1)本采用較少的按鍵實現(xiàn)了諸多功能，如負載工作的設計、雙燈同時工作還是分時工作、負載工作時間的設定、自檢功能等，為防止誤操作采取了一些措施。這種實際上是一鍵多用的一種嘗試，還可以推廣到更復雜的人際對話設計。(2)鍵盤在定時終端服務程序中讀取，用終端間隔時間實現(xiàn)鍵盤的去抖，不必編寫另外的延時程序，了CPU的利用率。鍵盤值輸入存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，在主程序中讀數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)容，執(zhí)行鍵盤功能散轉(zhuǎn)子程序。(3)光線(閃電、禮花燃放)對太陽能電池板的采樣電壓有明顯的影像，在白天、黃昏、的識別時，要進行，一般控制在2~3min。(4)外部中斷為中斷，編制子程序?qū)崿F(xiàn)負載過流、短路保護時，要充分考慮負載啟動瞬間會產(chǎn)生數(shù)倍于額定電流的沖擊電流，沖擊電流維持在3ms~5ms，應在上采取措施，避免短路與負載開啟的誤判。確定負載過流、短路后，切斷負載輸出。負載切斷后，每隔一段時間，如20ms，應試接通負載開關，當發(fā)現(xiàn)過流、短路已，則恢復負載的輸出，否則負載開關仍然保持斷開。(5)為保護負載(燈具)，蓄電池過放保護恢復時，應用設置一個回差電壓，這樣負載開關不會出現(xiàn)現(xiàn)象，有利于燈具的使用壽命。(6)根據(jù)STC12C5410AD的DataFlash的特點，數(shù)據(jù)寫入時啟動ISP/IAP命令，CPU等待IAP定時后，才繼續(xù)執(zhí)行程序，要先關斷中斷(EA)。還應注意數(shù)據(jù)寫入DataFlash存儲器，不能跨越扇區(qū)。

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非晶硅薄膜太樣能電池技術的制造工藝，基本工藝，與用金屬掩膜或光刻法比較.用激光刻蝕制造的集成型非晶硅薄膜太陽能電池的工藝流程簡單，可大面積的電池組件，而且增大了太陽能電池的有效面積，適合自動化生產(chǎn)。此技術的應用使集成型非晶硅薄膜太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)向前邁了一大步。下面以內(nèi)聯(lián)式雙結(jié)疊層非晶硅薄膜太陽能電池為例介紹生產(chǎn)非晶硅薄膜太陽能電池的主要設備和工藝流程。非晶硅瀋膜太陽能電池生產(chǎn)的主要設備和丁_藝流程1清洗玻璃；2-激光刻別3沉積非晶硅電池（PIM激光刻劃2(a-Si);鵬射背電極鋁膜；fi激光刻劃WAD:7--封裝（匯流、環(huán)壓、Sn02導電玻璃（或AZO導電玻璃）規(guī)格尺寸：305mmX915mmX3mm、635mmX1245mmX3等。膜牢固、平整，玻璃4個角、8個棱磨光（目的是玻璃應力及防止操作人員受傷）紅激光刻劃8〇02膜，根據(jù)生產(chǎn)線預定的線距，用紅激光（波長l〇64nm>將SnO:導電膜刻劃成相互的部分.0的是將整板分為若干塊.作為若干個單體電池的電極。激光刻劃時Sn():導電膜朝上（也可朝下）。線距：單結(jié)電池一般是10mm或5mm，雙結(jié)電池一般20mm?？叹€要求：絕緣電阻>2MD,線寬（光直徑）<10(vm,線速>500mm/s。清洗，將刻劃好的Sn():導電玻璃進行動清洗.確保Sn(導電膜的潔凈。裝基片，將清洗潔凈的Sn():導電玻璃裝人"沉積夾具"?；瑪?shù)量：對于美國C'hronar公3]技術，每沉積夾:具裝4片305mmX915mmX3mm的基片，每批次（爐）產(chǎn)出6X-丨=24(片）。對于美國EPV技術，每個沉積夾具裝48片635mmX1245mmX3mm的基片，即每批次(爐）產(chǎn)出1X48=48(片）?；A熱，將Sn()」導電玻璃裝入夾具后推人烘爐進行預熱。a-Si沉積，基本預熱后將其轉(zhuǎn)移入PECVD沉枳爐，進行PIN(或PIN/PIN)沉積。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求控制：沉積爐真空度，沉積溫度.各種工作氣體流量，沉積壓力，沉積時間，射頻電源放電功率等T.藝參數(shù)，確保非晶硅薄膜沉枳。沉積P、I、N層的丁.作氣體P層：硅烷（SiH,)、、、高純氬、高純氫層：硅烷、高純氫;N層：硅烷、磷烷、高純氬、高純氫。各種T.作氣體配比有兩種，種：P型混合氣體，N型混合氣體由國內(nèi)特種氣體廠家配制提供；第二種：PECVD在線根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)各種氣體流量配制。冷卻a-Si完成沉積后，將基片裝載夾具取出，放人冷卻室慢速降溫。綠激光刻劃a-Si膜，根據(jù)生產(chǎn)預定的線寬及與Sn(VM割線的線間距，用綠激光（波長532nm)將a-Si膜刻劃穿，0的是比背電極（金屬鋁）通過與前電極（SnC)2導電膜）相連接.實現(xiàn)整板由若干個單體電池內(nèi)部串聯(lián)而成。

新一代的非晶硅多接面太陽能電池，已可以大幅式非晶硅太陽能電池的缺點，使得轉(zhuǎn)換效率可到6%~8%，而且使用壽命也。目前市場上絕大多數(shù)的薄膜太陽能電池都是用非晶硅作為主要材料（占所有薄膜太陽能電池的75%左右），而且在成本低廉的優(yōu)勢下，它仍將是未來薄膜太陽能電池的主流之一。非晶硅薄膜太陽能電池的主要缺點是轉(zhuǎn)換效率偏低（5%~7%)，以及會產(chǎn)生嚴重的光劣化現(xiàn)象（即在受到UV照射后，部分未飽和硅原子發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，而使得轉(zhuǎn)換效率大幅）。因此在太陽能發(fā)電市場上的應用比較沒有競爭力，早期多半應用于小功率的消費性電子產(chǎn)品市場，如電子計算器、玩具等。但近年來，隨著可撓性太陽能電池的出現(xiàn)，它也被使用在一些動力設備上（如汽車、帆船、等）。非晶硅薄膜太陽能電池，按基板可分為硬基板和柔性基板兩大類。所謂柔性基板太陽能電池是指在柔性材料（如不銹鋼、聚酯膜）上制作的太陽能電池，與平板式結(jié)晶硅或玻璃基板的非晶硅等硬基板太陽能電池相比，其大的特點是輕、可折疊和不易破碎。具有的性，可以任意卷曲、裁剪、粘貼，即使彎成很小的半徑，做數(shù)百次卷曲，電池性能也不會發(fā)生變化。而以高分子聚合物聚酰亞胺為柔性基板制備的非晶硅太陽能電池，總厚度約100Mm(含封裝層），功率比可達到500W/kg以上，比不銹鋼襯底非晶硅電池高出近十倍，是上輕的太陽能電池。從制備工藝上看，由于此結(jié)構(gòu)電池采用卷對卷工藝制造，便于大面積連續(xù)生產(chǎn)，達到成本的目的。因此，近來可撓性非晶硅太陽能電池模塊的應用也逐漸普及。

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