大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏隧道_jlcz-06s的ETC安装后太阳能电池板是朝下的吗?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏电站开发模式有哪些2.jlcz-06s的ETC安装后太阳能电池板是朝下的吗?
3.谁来替代火电 光伏还是核电
4.多晶硅太阳能电池的技术制作
光伏电站开发模式有哪些
光伏电站的开发模式,汇总起来共有7种,每种合作模式都适合于特种的条件,各有优缺点,都是综合考虑各方利益的结果,是目前市场上成熟的可操作的开发模式。
1.工程总承包(EPC)模式
工程总承包(Engineering Procurement Construction)模式,又称设计、采购、施工一体化模式。是指在项目决策阶段以后,从设计开始,经招标,委托一家工程公司对设计-采购-建造进行总承包。在这种模式下,按照承包合同规定的总价或可调总价方式,由工程公司负责对工程项目的进度、费用、质量、安全进行管理和控制,并按合同约定完成工 程。EPC有很多种衍生和组合,例如EP+C、E+P+C、EPCm、EPCs、EPCa等。
优点:
业主把工程的设计、采购、施工和开工服务工作全部托付给工程总承包商负责组织实施,业主只负责整体的、原则的、目标的管理和控制,总承包商更能发挥主观能动性,能运用其先进的管理经验为业主和承包商自身创造更多的效益;提高了工作效率,减少了协调工作量;设计变更少,工期较短;
由于采用的是总价合同,基本上不用再支付索赔及追加项目费用;项目的最终价格和要求的工期具有更大程度的确定性。
缺点:
业主不能对工程进行全程控制;总承包商对整个项目的成本工期和质量负责,加大了总承包商的风险,总承包商为了降低风险获得更多的利润,可能通过调整设计方案来降低成本,可能会影响长远意义上的质量;
由于采用的是总价合同,承包商获得业主变更令及追加费用的弹性很小。
2.项目管理承包(PMC)模式
PMC即Project Management Consultant,即项目管理承包。指项目管理承包商代表业主对工程项目进行全过程、全方位的项目管理,包括进行工程的整体规划、项目定义、工程招 标、选择EPC承包商,并对设计、采购、施工、试运行进行全面管理,一般不直接参与项目的设计、采购、施工和试运行等阶段的具体工作。PMC模式体现了初步设计与施工图设计的分离,施工图设计进入技术竞争领域,只不过初步设计是由PMC完成的。
优点
可以充分发挥管理承包商在项目管理方面的专业技能,统一协调和管理项目的设计与施工,减少矛盾;有利于建设项目投资的节省;该模式可以对项目的设计进行优化,可以实现在给项目生存期内达到成本最低;在保证质量优良的同时,有利于承包商获得对项目未来的契股或收益分配权,可以缩短施工工期,在高风险领域,通常采用契股这种方式来稳定队伍。
缺点
业主参与工程的程度低,变更权利有限,协调难度大;业主方很大的风险在于能否选择一个高水平的项目管理公司。该模式通常适用于:项目投资在1亿美元以上的大型项目。缺乏管理经验的国家和地区的项目,引入PMC可确保项目的成功建成。同时帮助这些国家和地区提高项目管理水平。利用银行或国外金融机构、财团贷款或出口信贷而建设的项目。工艺装置多而复杂,业主对这些工艺不熟悉的庞大项目。
3.设计—建造(DB)模式
即设计-建造模式(Design And Build),在国际上也称交钥匙模式(Turn-Key-Operate)。在中国称设计-施工总承包模式(Design- Construction)。是在项目原则确定之后,业主选定一家公司负责项目的设计和施工。这种方式在投标和订立合同时是以总价合同为基础的。设计-建 造总承包商对整个项目的成本负责,他首先选择一家咨询设计公司进行设计,然后采用竞争性招标方式选择分包商,当然也可以利用本公司的设计和施工力量完成一 部分工程。
避免了设计和施工的矛盾,可显著降低项目的成本和缩短工期。然而,业主关心的重点是工程按合同竣工交付使用,而不在乎承包商如何去实施。同时,在选定承包商时,把设计方案的优劣作为主要的评标因素,可保证业主得到高质量的工程项目。
优点
业主和承包商密切合作,完成项目规划直至验收,减少了协调的时间和费用;承包商可在参与初期将其材料、施工方法、结构、价格和市场等知识和经验融入设计中;有利于控制成本,降低造价。国外经验证明:实行DB模式,平均可降低造价10%左右;有利于进度控制,缩短工期;风险责任单一。
从总体来说,建设项目的合同关系是业主和承包商之间的关系,业主的责任是按合同规定的方式付款,总承包商的责任是按时提供业主所需的产品,总承包商对于项目建设的全过程负有全部的责任。
缺点
业主对最终设计和细节控制能力较低:承包商的设计对工程经济性有很大影响,在DB模式下承包商承担了更大的风险;建筑质量控制主要取决于业主招标时功能描述书的质量,而且总承包商的水平对设计质量有较大影响;出现时间较短,缺乏特定的法律、法规约束,没有专门的险种;交付方式操作复杂,竞争性较小。
4.平行发包(DBB)模式
即设计-招标-建造模式(Design-Bid-Build),它是一种在国际上比较通用且应用最早的工程项目发包模式之一。指由业主委托建筑师或咨询工程师进行前期的各项工作(如进行机会研究、可行 性研究等),待项目评估立项后再进行设计。在设计阶段编制施工招标文件,随后通过招标选择承包商;而有关单项工程的分包和设备、材料的采购一般都由承包商与分包商和供应商单独订立合同并组织实施。在工程项目实施阶段,工程师则为业主提供施工管理服务。这种模式最突出的特点是强调工程项目的实施必须按照D-B-B的顺序进行,只有一个阶段全部结束另一个阶段才能开始。
优点
优点表现在管理方法较成熟,各方对有关程序都很熟悉,业主可自由选择咨询设计人员,对设计要求可控制,可自由选择工程师,可采用各方均熟悉的标准合同文本,有利于合同管理、风险管理和减少投资。
缺点
项目周期较长,业主与设计、施工方分别签约,自行管理项目,管理费较高;设计的可施工性差,工程师控制项目目标能力不强;不利于工程事故的责任划分,由于图纸问题产生争端多索赔多等。该管理模式在国际上最为通用,以世行、亚行贷款项目和国际咨询工程师联合会(FIDIC)的合同条件为依据的项目均采用这种模式。中国目前普遍采用的“项目法人责任制”、“招标投标制”、“建设监理制”、“合同管理制”基本上参照世行、亚行和FIDIC的这种传统模式。
5.施工管理承包(CM)模式
Construction Management Approach模式又称“边设计、边施工”方式。分阶段发包方式或快速轨道方式,CM模式是由业主委托CM单位,以一个承包商的身份,采取有条件的“边设计、边施工”,着眼于缩短项目周期,也称快速路径法。即Fast Track的生产组织方式来进行施工管理,直接指挥施工活动,在一定程度上影响设计活动,而它与业主的合同通常采用“成本+利润”方式的这样一种承发包模式。
此方式通过施工管理商来协调设计和施工的矛盾,使决策公开化。其特点是由业主和业主委托的工程项目经理与工程师组成一个联合小组共同负责组织和管理工 程的规划、设计和施工。完成一部分分项(单项)工程设计后,即对该部分进行招标,发包给一家承包商,无总承包商,由业主直接按每个单项工程与承包商分别签订承包合同。
这是近年在国外广泛流行的一种合同管理模式,这种模式与过去那种设计图纸全都完成之后才进行招标的连续建设生产模式不同,一般的招标发包方式与阶段发包方式的比较。
CM模式的两种实现形式: CM单位的服务,分代理型和非代理型。
代理型CM(“Agency” CM):以业主代理身份工作,收取服务酬金。
风险型CM(“At-Risk” CM):以总承包身份,可直接进行分发包,直接与分包商签合同,并向业主承担保证最大工程费用GMP,如果实际工程费超过了GMP,超过部分由CM单位承担。
优点
在项目进度控制方面,由于CM模式采用分散发包,集中管理,使设计与施工充分搭接,有利于缩短建设周期;
CM单位加强与设计方的协调,可以减少因修改设计而造成的工期延误;
在投资控制方面,通过协调设计,CM单位还可以帮助业主采用价值工程等方法向设计提出合理化建议,以挖掘节约投资的潜力,还可以**减少施工阶段的设计变更。如果采用了具有GMP的CM模式,CM单位将对工程费用的控制承担更直接的经济责任,因而可以**降低业主在工程费用控制方面的风险;
在质量控制方面,设计与施工的结合和相互协调,在项目上采用新工艺、新方法时,有利于工程施工质量的提高;5)分包商的选择由业主和承包人共同决定,因而更为明智。
缺点
对CM经理以及其所在单位的资质和信誉的要求都比较高;分项招标导致承包费可能较高;CM模式一般采用“成本加酬金”合同,对合同范本要求比较高。
6.建造-运营-移交(BOT)模式
即建造-运营-移交(Build-Operate-Transfer)模式。是指一国财团或投资人为项目的发起人,从一个国家的政府获得某项目基础设施的 建设特许权,然后由其独立式地联合其他方组建项目公司,负责项目的融资、设计、建造和经营。在整个特许期内,项目公司通过项目的经营获得利润,并用此利润偿还债务。在特许期满之时,整个项目由项目公司无偿或以极少的名义价格移交给东道国政府。
BOT模式的最大特点是由于获得政府许可和支持,有时可得到优惠政策,拓宽了融资渠道。BOOT、BOO、DBOT、BTO、TOT、BRT、BLT、 BT、ROO、MOT、BOOST、BOD、DBOM和FBOOT等均是标准BOT操作的不同演变方式,但其基本特点是一致的,即项目公司必须得到政府有 关部门授予的特许权。该模式主要用于机场、隧道、发电厂、港口、收费公路、电信、供水和污水处理等一些投资较大、建设周期长和可以运营获利的基础设施项目。
优点:
可以减少政府主权借债和还本付息的责任;可以将公营机构的风险转移到私营承包商,避免公营机构承担项目的全部风险;可以吸引国外投资,以支持国内基础设施的建设,解决了发展中国家缺乏建设资金的问题;BOT项目通常都由外国的公司来承包,这会给项目所在国带来先进的技术和管理经验,既给本国的承包商带来较 多的发展机会,也促进了国际经济的融合。
缺点:
在特许权期限内,政府将失去对项目所有权和经营权的控制;参与方多,结构复杂,项目前期过长且融资成本高;可能导致大量的税收流失;可能造成设施的掠夺性 经营;在项目完成后,会有大量的外汇流出;风险分摊不对称等。政府虽然转移了建设、融资等风险,却承担了更多的其他责任与风险,如利率、汇率风险等。
7.公共部门与私人企业合作模式(PPP)
民间参与公共基础设施建设和公共事务管理的模式统称为公私(民)伙伴关系(Public Private Partnership—简称PPP)。具体是指政府、私人企业基于某个项目而形成的相互间合作关系的一种特许经营项目融资模式。由该项目公司负责筹资、 建设与经营。政府通常与提供贷款的金融机构达成一个直接协议,该协议不是对项目进行担保,而是政府向借贷机构做出的承诺,将按照政府与项目公司签订的合同 支付有关费用。
这个协议使项目公司能比较顺利地获得金融机构的贷款。而项目的预期收益、资产以及政府的扶持力度将直接影响贷款的数量和形式。采取这种融资 形式的实质是,政府通过给予民营企业长期的特许经营权和收益权来换取基础设施加快建设及有效运营。
PPP模式适用于投资额大、建设周期长、资金回报慢的项目,包括铁路、公路、桥梁、隧道等交通部门,电力煤气等能源部门以及电信网络等通讯事业等。
无论是在发达国家或发展中国家,PPP模式的应用越来越广泛。项目成功的关键是项目的参与者和股东都已经清晰了解了项目的所有风险、要求和机会,才有可能充分享受PPP模式带来的收益。
优点:
公共部门和私人企业在初始阶段就共同参与论证,有利于尽早确定项目融资可行性,缩短前期工作周期,节省政府投资;可以在项目初期实现风险分配,同时由于政府分担一部分风险,使风险分配更合理,减少了承建商与投资商风险,从而降低了融资难度;参与项目融资的私人企业在项目前期就参与进来,有利于私人企业一开始就引入先进技术和管理经验;
公共部门和私人企业共同参与建设和运营,双方可以形成互利的长期目标,更好地为社会和公众提供服务;使项目参与各方整合组成战略联盟,对协调各方不同的利益目标起关键作用;政府拥有一定的控制权。
缺点:
对于政府来说,如何确定合作公司给政府增加了难度,而且在合作中要负有一定的责任,增加了政府的风险负担;组织形式比较复杂,增加了管理上协调的难度;如何设定项目的回报率可能成为一个颇有争议的问题。
总 结
上述合作模式都是在不同的条件下,经过市场运作和检验而形成的,但合作模式不是固定不变的,上述7种合作模式都可以在特定的条件下进行调整,也以经过创造提出全新的合作模式,唯一的准则就是要符合各方利益的诉求,满足特定的条件。
jlcz-06s的ETC安装后太阳能电池板是朝下的吗?
双面接触的硅太阳能电池均创下26%的效率新世界纪录
TOPCoRE太阳能电池的效率达到了26%,是两面接触太阳能电池的新世界纪录。
由弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的Armin Richter博士领导的一组研究人员使双面接触式硅太阳能电池的转换效率达到了创纪录的26.0%。在最近发表的《Nature Energy》文章"具有平衡电荷载流子和复合损失的高效双侧接触式硅太阳能电池的设计规则"中,Richter解释了创纪录的电池的结构,并提出了与设计相关的基本方面甚至更高的效率。将背面电池表面设计为全面积电荷载流子收集钝化接触是成功的关键。
由晶体硅制成的太阳能电池在90%以上的市场份额中占据着全球光伏市场的主导地位。由于近年来的技术进步,它们的效率已经非常接近晶体硅的理论效率极限(29.4%)。以前,创纪录的效率约26%限于后方带有两个金属触点的太阳能电池,即所谓的叉指背触点或IBC太阳能电池。然而,双面接触的太阳能电池已被确立为工业标准,并且由于其较低的复杂性而已成为工业生产中的首选。
Fraunhofer ISE的太阳能电池研究人员采用一种用于双面接触式电池的新方法,表明也有可能实现此类太阳能电池的最高效率。
记录单元的基础是TOPCon技术(隧道氧化物钝化接触)。该技术由Fraunhofer ISE开发,结合 了极低的表面重组损失和有效的载流子传输优势。工业标准单元的正面有一个pn结,而记录单元中的pn结则在背面形成了一个全表面TOPCon触点。因此,不再需要在正面上进行全表面的硼掺杂,从而仅实现了正面接触正下方的局部硼扩散。
与正面带有收集发射极的电池相比,此TOPCoRE电池(TOPCon后发射器太阳能电池)具有更高的电压和更高的填充因子。
通过这种电池设计,可以更好地利用晶圆进行电荷载流子传输,并且可以更有效地钝化正面(为此使用了氧化铝)。
详细的功率损耗分析表明,这种电池通常会补偿并最大程度地减小电子和空穴的传输损耗以及传输和复合损耗。
"基于系统的基于仿真的分析,我们能够得出一些未来效率高于26%的高效硅太阳能电池的基本设计规则。双方接触的太阳能电池都有可能达到27%的效率,而从而超过了硅太阳能电池的世界纪录。"弗劳恩霍夫ISE光伏研究部总监Stefan Glunz教授解释说。
Fraunhofer ISE开发的这种电池结构的主要优势在于,后续生产步骤(将太阳能电池连接成模块)可以基于现有技术,因此可以使用许多标准技术。
参考资料:
Armin Richter et al. Design rules for high-efficiency both-sides-contacted silicon solar cells with balanced charge carrier transport and recombination losses, Nature Energy (2021). DOI: 10.1038/s41560-021-00805-w
谁来替代火电 光伏还是核电
如果用太阳能电池给电瓶充电必须做到;
1、太阳能电池板的电压高于电瓶的电压(多串几块太阳能电池)。
2、必须加一只转换开关,就是电瓶和用电设备能转到太阳能电池上。你可以选一只双刀双投开关,把太阳能电池的两条线接双刀开关的中心点上,两边各接用电设备和电瓶。然后根据需要互相转换。
ETC系统是采用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯,进行车辆自动感应识别和相关收费数据的交换。采用计算机网络进行收费数据的处理,实现不停车、不设收费窗口也能实现全自动电子收费系统。
ETC系统通过安装于车辆上的车载装置和安装在收费站车道上的天线之间进行无线通信和信息交换。主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设施等组成。其中,车辆自动识别系统有车载单元又称应答器或电子标签、路边单元(Roadsideunit,RSU)、环路感应器等组成。
扩展资料:
公路收费走向电子化,可降低收费管理的成本,有利于提高车辆的营运效益;同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高,所以,可以缩小收费站的规模,节约基建费用和管理费用。
另外,不停车收费系统对于城市来说,就不仅仅是一项先进的收费技术,它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道,不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点,有效提高这些市政设施的资金回收能力。
百度百科-ETC
多晶硅太阳能电池的技术制作
谁来替代火电,光伏还是核电?
暖阳羊
一、引言
我向别人介绍“光伏不排放温室气体、空气污染物,是未来替代火电的必然选择”时,经常会有人不屑:光伏的能量密度太低,核发电也不排放污染物,而且非常稳定!如果我略微对核电的安全性表示质疑,就会被嘲笑为不懂科学!
近日,中法将联合在连云港建设核废料处理基地的传言将“核发电”推上了风口浪尖。具体事情真相如何,秉持“不信谣、不传谣”的态度,不想过于追究,指向研究一下 “核发电”的装机情况。
二、国际上核发电量情况题
世界上核电机组装机容量的详细数据为获得。根据BP能源统计,世界上核电消费量居前5位的国家如表1所示。
表1:世界上核电消费量居前5位的国家(单位:TWh)
三、国内核发电情况
根据中电联的统计数据,截止2014年底,中国核电:
累计并网装机2008万kW,相对于2013年的1466万kW增加了36.97%;
在建项目规模为2862.6万kW ;
2014年的满发小时数为7787h,相对于2013年的7874h下降了87h;
2014年的累计发电量为1332.18 亿kWh。
截止2015年9月底,中国核电:
累计并网装机2414万kW,发电量为1262亿kWh,同比增长32.4%。
根据中电联刚刚发布的《2016年上半年全国电力供需形势分析预测报告》,2016年上半年,中国核电:
装机及发电量快速增长,核电设备利用小时同比降低。
核电投资同比增长5.1%;6月底全国核电装机容量同比增长33.8%。
发电量同比增长24.9%;设备利用小时3347小时,同比降低109小时。
与上年同期相比,除广东外的其余省份设备利用小时降幅均超过200小时,其中福建、辽宁分别降低719和452小时,多台核电机组陆续投产导致电力供应能力富余,部分核电机组降负荷运行甚至停机备用。
当核电站建在别人家门口的时候,我们都大声说“核电是安全的!”然而,当核电建在我们自己家门口的时候,我们怎么想?我国的核电站分布情况。
图1:我国核电站分布情况
四、核电将毁灭中国?
近日,在网上流传一篇文章:《核电将毁灭中国》。作者吴辉是一位环保学者,关于核电发展,他提出了两个核心观点:
第一,任何安全设计都很难百分之百地经受住人为事故和自然灾害的袭击。
第二,不能仅考虑核电40年运行期间的安全,而忽略20万年核废料的安全。
华夏能源网节选其中部分内容梳理成一篇文章,供业内人士讨论交流,个人觉得写的不错,可以供讨论,特转发(文中观点不代表本文立场)。
附件:
《核电将毁灭中国》节选
(引自华夏能源网)
先给大家讲个“故事”。
1954年美国犹他州的圣乔治沙漠中,有220名摄制人员在这里拍摄了一部名为《征服者》的**,两个月后他们离开,竟然有91人同时患上癌症,46人随后被夺去生命。悲剧的原因不久之后被揭晓,是因为他们都吸入了过量的放射性尘埃。这片沙漠的200公里之外,是美国军方的一个核试验场,这里曾经爆炸过11枚原子弹。
大家想一想,200公里之外的核试验,仅仅2个月时间能让46人夺去生命,那相当于500颗原子弹的核电站泄露,会是什么后果?我们离最近的核电站有多远?我们是不是可以侥幸剂量不够?我们是不是可以侥幸核废料不要扩散?
1
震耳欲聋的寂静
核电事故和地震、洪水、交通事故等灾难有着本质的区别。现在唐山和汶川已经丝毫看不到地震的痕迹。而切尔诺贝利和福岛就不一样,因为核废料的泄露,一切充满剧毒,水不能喝,粮食没有了,女人生不出孩子,这里成为生命禁区,永远也恢复不了。
2006年切尔诺贝利事故二十周年的时候,凤凰卫视去现场做了一期采访,女主持人陈晓楠描述,那里是一种“震耳欲聋的寂静”,“Deafeningsilence”。我们能体会到吗?没有知了,没有蟋蟀,没有虫子,没有任何声音,耳朵的听觉功能完全丧失,就像被爆炸震聋了一样。大家上网搜索《20年黑色记忆——切尔诺贝利探访记》,可以看到这段时间为70分钟的视频。
然而,三里岛、切尔诺贝利和福岛,还不是核隐患的全部。“大头”还在后面。所谓的“大头”,就是指核电站的高能核废料。这些东西人类很难有效安全的处置。
高能核废料的处置有三个去处:第一,丢到海里;第二,送到太空;第三,在陆地上深埋。丢到海里已经被国际法所禁止,1972年的《伦敦公约》规定禁止向大洋倾倒放射性废物。因为这将导致人类失去整个海洋。
运到太空当然是最安全的,但人类已经累积了大约20万吨核废料,这个发射是巨大的成本。而且因为存在着发射事故的可能性,这一方案也因此被否决。
在陆地上深埋是现在通行的做法,但绝对安全吗?美国内华达州的尤卡山核废料处理场,筹划了30年最终放弃。原因是核废料持续高热,一吨核废料的功率大约13千瓦,相当于一个桑拿浴室的电炉,如果不能持续冷却它,它就会自燃,造成氢气爆炸。日本的福岛事故就是这么造成的。(数据来源:王俊峰,《放射性废物处理与处置》,中国原子能出版社,2012年11月第1版,第19页)
太阳的平均功率密度不过155瓦/吨,但是经过巨大的累加之后,太阳中心的温度达到1500万度!核废料的功率密度比太阳要高得多,如果它深埋于地下,经过100年或者200年的积累,同样会产生可怕的高温!
大家看,这是绿色和平组织用红外镜头拍摄的运输核废料的火车,它们在持续发热。这是核反应,能量比原子弹要大得多,只是释放缓慢。但是经过上百年的累加,不爆发是不可能的。
2
“快堆”能否解决核废料问题?
现在有所谓的第四代核技术,“快堆”,号称能够解决核废料的问题,似乎是一根救命稻草,但真相如何呢?
快堆,是“快中子反应堆”的简称。它用钚239为燃料,在燃烧的过程中释放快中子,能让铀238又转变成钚239。这个意义在于让铀238得以利用。自然界中的铀,可作为核燃料的铀235只占0.7%,另外还有99.3%的铀238无法利用。快堆把铀238转化为钚239,理论上可以让铀的利用效率提升70倍。
一句话,快堆的意思就是,核废料中的钚239还有用,用好了还可以把铀238加进来用。
但是人类20万吨核废料摆在这里,你用啊,快点用啊!想什么丢到海里,葬到太空?
快堆不是把核废料整个吃掉,只是把核废料的一小部分加以利用。核废料中的钚就算提取出来,剩下的残渣依然还是需要处理。而且这个钚不可能完全提取干净。
快堆如果实现了安全的商业化应用,有可能缓解(仅仅是缓解)核废料的危机,但是再建新的核电站呢?
况且,快堆“实现安全的商业化应用”谈何容易?快堆用剧毒的钚239作为燃料,燃料浓度比普通铀235的反应堆高4-10倍,功率密度比普通反应堆高4倍,用金属钠做冷却剂。这些东西让人不忍卒看。
核废料的问题很难解决。无论是极其危险的“快堆”再利用,还是直接丢到海里或者深埋,如何防止核废料跑到环境中来?
1995年,世界银行宣布“核动力在全球失败”。因为考虑到退役和核废料的处理,核能成本太高,风险太大。商业杂志《福布斯》更是宣称,“美国核能计划的失败是美国商业历史上最大的悲剧,浪费投资达一万亿美元”。(资料来源:泰勒?米勒著,《在环境中生存》,汤姆逊学习出版社,2004年第13版,第374页)
2005年我参与翻译了美国人一百多万字的环保巨著《在环境中生存》,我现在就核电问题的几个关键论点出示我的论据:
1、核废料的污染周期20万年
这是核电不可用的根本原因。20万年是难以想象的距离。秦始皇2000年,易经7000年,再往前的历史已经无法考证。如果混凝土寿命只有100年,那么数百年后(相对于历史的长河这只是一瞬间)所有的核废料都将毫无遮拦地裸露。“核废料污染周期”的论据来自《在环境中生存》第56页,“钚-239的半衰期为24,000年,在核反应堆中生成,用作某些核武器的炸药。当吸入微量颗粒时,可引起肺癌。因此它必须安全储存达240,000年——约为地球上最新物种生存时间的4倍。”
2、混凝土的寿命100年
混凝土的寿命受多种因素的影响,100年是较高的标准,我们看到中华人民共和国国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》所规定的混凝土年限,“大型桥梁、隧道、重要市政设施的设计使用年限”是“不低于100年”。
3、核废料的功率密度13千瓦/吨
这是核废料无法处置的根本原因。如果是一个死的东西,深埋于地下,只要没有地下水冲刷,它就永远存在那里。但因为它不断散热,埋于地下会让周围的岩石变成熔岩,最后形成火山爆发。如果沉于海底,它也会不甘寂寞,通过热量的带动与表层的海水对流,然后被带到整个海洋。核废料功率密度的论据来自于《放射性废物处理与处置》一书第19页,放射性废物的热效应,表1-8,高放废物在离堆100年后热功率为13.4千瓦/吨。
大家如果对我提供的证据有怀疑,尽可以去核实。核废料的半衰期、热效应、混凝土寿命都是众所周知的事情,是很简单就可以验证的。
关于光的吸收
对于光吸收主要是:
(1)降低表面反射;
(2)改变光在电池体内的路径;
(3)采用背面反射。
对于单晶硅,应用各向异性化学腐蚀的方法可在(100)表面制作金字塔状的绒面结构,降低表面光反射。但多晶硅晶向偏离(100)面,采用上面的方法无法作出均匀的绒面,目前采用下列方法:
[1]激光刻槽
用激光刻槽的方法可在多晶硅表面制作倒金字塔结构,在500~900nm光谱范围内,反射率为4~6%,与表面制作双层减反射膜相当。而在(100)面单晶硅化学制作绒面的反射率为11%。用激光制作绒面比在光滑面镀双层减反射膜层(ZnS/MgF2)电池的短路电流要提高4%左右,这主要是长波光(波长大于800nm)斜射进入电池的原因。激光制作绒面存在的问题是在刻蚀中,表面造成损伤同时引入一些杂质,要通过化学处理去除表面损伤层。该方法所作的太阳电池通常短路电流较高,但开路电压不太高,主要原因是电池表面积增加,引起复合电流提高。
[2]化学刻槽
应用掩膜(Si3N4或SiO2)各向同性腐蚀,腐蚀液可为酸性腐蚀液,也可为浓度较高的氢氧化钠或氢氧化钾溶液,该方法无法形成各向异性腐蚀所形成的那种尖锥状结构。据报道,该方法所形成的绒面对700~1030微米光谱范围有明显的减反射作用。但掩膜层一般要在较高的温度下形成,引起多晶硅材料性能下降,特别对质量较低的多晶材料,少子寿命缩短。应用该工艺在225cm2的多晶硅上所作电池的转换效率达到16.4%。掩膜层也可用丝网印刷的方法形成。
[3]反应离子腐蚀(RIE)
该方法为一种无掩膜腐蚀工艺,所形成的绒面反射率特别低,在450~1000微米光谱范围的反射率可小于2%。仅从光学的角度来看,是一种理想的方法,但存在的问题是硅表面损伤严重,电池的开路电压和填充因子出现下降。
[4]制作减反射膜层
对于高效太阳电池,最常用和最有效的方法是蒸镀ZnS/MgF2双层减反射膜,其最佳厚度取决于下面氧化层的厚度和电池表面的特征,例如,表面是光滑面还是绒面,减反射工艺也有蒸镀Ta2O5, PECVD沉积 Si3N3等。ZnO导电膜也可作为减反材料。 金属化技术
在高效电池的制作中,金属化电极必须与电池的设计参数,如表面掺杂浓度、PN结深,金属材料相匹配。实验室电池一般面积比较小(面积小于4cm2),所以需要细金属栅线(小于10微米),一般采用的方法为光刻、电子束蒸发、电子镀。工业化大生产中也使用电镀工艺,但蒸发和光刻结合使用时,不属于低成本工艺技术。
[1]电子束蒸发和电镀
通常,应用正胶剥离工艺,蒸镀Ti/Pa/Ag多层金属电极,要减小金属电极所引起的串联电阻,往往需要金属层比较厚(8~10微米)。缺点是电子束蒸发造成硅表面/钝化层介面损伤,使表面复合提高,因此,工艺中,采用短时蒸发Ti/Pa层,在蒸发银层的工艺。另一个问题是金属与硅接触面较大时,必将导致少子复合速度提高。工艺中,采用了隧道结接触的方法,在硅和金属成间形成一个较薄的氧化层(一般厚度为20微米左右)应用功函数较低的金属(如钛等)可在硅表面感应一个稳定的电子积累层(也可引入固定正电荷加深反型)。另外一种方法是在钝化层上开出小窗口(小于2微米),再淀积较宽的金属栅线(通常为10微米),形成mushroom—like状电极,用该方法在4cm2 Mc-Si上电池的转换效率达到17.3%。此外,在机械刻槽表面也运用了Shallow angle (oblique)技术。 形成方法
[1]发射区形成和磷吸杂
对于高效太阳能电池,发射区的形成一般采用选择扩散,在金属电极下方形成重杂质区域而在电极间实现浅浓度扩散,发射区的浅浓度扩散即增强了电池对蓝光的响应,又使硅表面易于钝化。扩散的方法有两步扩散工艺、扩散加腐蚀工艺和掩埋扩散工艺。如今采用选择扩散,15×15cm2电池转换效率达到16.4%,n++、n+区域的表面方块电阻分别为20Ω和80Ω.
对于Mc—Si材料,扩磷吸杂对电池的影响得到广泛的研究,较长时间的磷吸杂过程(一般3~4小时),可使一些Mc—Si的少子扩散长度提高两个数量级。在对衬底浓度对吸杂效应的研究中发现,即便对高浓度的衬第材料,经吸杂也能够获得较大的少子扩散长度(大于200微米),电池的开路电压大于638mv, 转换效率超过17%。
[2]背表面场的形成及铝吸杂技术在Mc—Si电池中,背p+p结由均匀扩散铝或硼形成,硼源一般为BN、BBr、APCVD SiO2:B2O8等,铝扩散为蒸发或丝网印刷铝,800度下烧结所完成,对铝吸杂的作用也开展了大量的研究,与磷扩散吸杂不同,铝吸杂在相对较低的温度下进行。其中体缺陷也参与了杂质的溶解和沉积,而在较高温度下,沉积的杂质易于溶解进入硅中,对Mc—Si产生不利的影响。而区域背场已应用于单晶硅电池工艺中,但在多晶硅中,还是应用全铝背表面场结构。
[3]双面Mc—Si电池
Mc—Si双面电池其正面为常规结构,背面为N+和P+相互交叉的结构,这样,正面光照产生的但位于背面附近的光生少子可由背电极有效吸收。背电极作为对正面电极的有效补充,也作为一个独立的栽流子收集器对背面光照和散射光产生作用,据报道,在AM1.5条件下,转换效率超过19%。 与体钝化技术
对于Mc—Si,因存在较高的晶界、点缺陷(空位、填隙原子、金属杂质、氧、氮及他们的复合物)对材料表面和体内缺陷的钝化尤为重要,除前面提到的吸杂技术外,钝化工艺有多种方法,通过热氧化使硅悬挂键饱和是一种比较常用的方法,可使Si-SiO2界面的复合速度大大下降,其钝化效果取决于发射区的表面浓度、界面态密度和电子、空穴的浮获截面。在氢气氛中退火可使钝化效果更加明显。采用PECVD淀积氮化硅正面十分有效,因为在成膜的过程中具有加氢的效果。该工艺也可应用于规模化生产中。应用Remote PECVD Si3N4可使表面复合速度小于20cm/s。