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太陽能光伏發(fā)電和真空泵油

作為不會枯竭的、可以再生的、清潔無公害的新型能源太陽能，自問世以來正處于方興未艾的大好發(fā)展時期。

    太陽能發(fā)電系統(tǒng)由：太陽能電池組件（陳列）、控制器、蓄電池、逆變器、用戶照明載荷等組成。其關(guān)鍵部件是太陽能電池。

    太陽能發(fā)電的原理：利用太陽能電池對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力（光伏）。所謂光伏(Photovoltaic Pover system 簡稱PV或Photovoltaic).是指一種利用太陽能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。具體地講，就是光伏效應(yīng)光照時不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。區(qū)別于太陽能光伏發(fā)電還有一種太陽能光熱發(fā)電，它是通過聚光集熱系統(tǒng)加熱介質(zhì)(水），產(chǎn)生蒸汽，再利用傳統(tǒng)蒸汽發(fā)電裝置發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電的基本要素是制備太陽能電池的半導(dǎo)體材料。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的半導(dǎo)體材料有：單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等半導(dǎo)體材料。其中單晶硅的光電轉(zhuǎn)換率最高（20%）。最新研發(fā)的光電材料其光伏轉(zhuǎn)換率相當(dāng)于煤發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換率（可達(dá)35%）。以晶體硅為例：P型晶體硅經(jīng)過摻磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。當(dāng)光線照射到太陽電池表面時，一部份光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成電位差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。該過程的實質(zhì)是；光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

    太陽能發(fā)電的優(yōu)勢是，資源不枯竭、干凈無公害、不受地域限制即可在用電處就近發(fā)電、能源質(zhì)量高使用者易接受。

    缺陷是，照受的能量分布密度小，造成占地大的弊端、白天黑夜，春夏秋冬光照變化大使發(fā)電不穩(wěn)定。

    瓶頸是，要降低設(shè)備和安裝的成本、實現(xiàn)太陽能發(fā)電的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。

    國內(nèi)太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力是光伏發(fā)電市場的需求，它的用途廣泛，主要有：通訊和工業(yè)用、微波中繼站、光纜通訊系統(tǒng)、鐵路公路信號系統(tǒng)、燈塔航標(biāo)燈電源、無線尋呼臺站、衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)、農(nóng)村程控電話系統(tǒng)、部隊通訊系統(tǒng)、氣象地震臺站、水文觀測系統(tǒng)、農(nóng)村獨立供電、太陽能照明、太陽能手表、計算器等等。所有流動的、遠(yuǎn)離電網(wǎng)的用電系統(tǒng)和個體用戶都能受益。

    太陽能發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是太陽能電池，太陽能電池的核心材料是硅晶體，硅晶體的生產(chǎn)生長和制片必須在高真空的環(huán)境中完成。真空是指空氣壓力低于101.3kPa的氣體狀態(tài)。這種真空的主要特點是單位體積中的氣體分子數(shù)減少了，氣體分子間的碰撞頻率減少了，降低了各種物質(zhì)的沸點和氣化點，空氣中的氧氣自然也減少了。獲得真空的主要設(shè)備是真空泵。（硅晶體在生長過程中非常容易被氧化成二氧化硅，改變了半導(dǎo)體的性質(zhì)，使昂貴的材料報廢）。固定環(huán)境的真空度可分為；低真空度（100-1.0kPa）,中真空度（1.0-0.00001kPa）.為確保真空環(huán)境的穩(wěn)定性，真空泵的正常運轉(zhuǎn)非常重要，而真空泵油的質(zhì)量直接影響真空泵可能達(dá)到的極限壓力、抽氣速率、背壓和返油率等。為確保珍貴的晶體材料不被損壞，廠家往往保大棄小，盡量縮短真空泵油的換油期，大約7-10天就換一次油，造成油品的很大浪費。大力提高真空泵油的質(zhì)量，完全可以使它的換油期提高，減少浪費。好的真空泵油必須有一個穩(wěn)定的窄餾分作為基礎(chǔ)油，同時要保證有一個相對低的飽和蒸汽壓,(60度時不大于3.6x10-6Kpa)，極限壓力(真空度)全壓至少低于1.0×10-4kPa.分壓低于1.0X10-5kPa.(事實上,市售的各類真空泵油沒有列入飽和蒸汽壓和極限壓力這兩項指標(biāo),原因是缺少測試手段和設(shè)備.但有些廠商還是對此比較重視,如蘇州惠豐潤滑油有限公司,就具備了測試極限壓力的設(shè)備,所以該廠出品的真空泵油質(zhì)量比較穩(wěn)定).為了使真空泵油有較長的使用壽命，應(yīng)具備良好的抗氧化性；D943氧化試驗與旋轉(zhuǎn)氧彈試驗須分別達(dá)到1000小時和200分鐘以上、旋轉(zhuǎn)氧彈試驗時間大于233mim其他如黏度等級、黏度指數(shù)、中和值、閃點、傾點、抗泡性、抗乳化性等也應(yīng)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)水平。除了礦物型真空泵油以外還有一種全氟聚醚型真空泵油，它屬于合成油。其優(yōu)點是（1），密度大、黏度指數(shù)高、表面張力低、折射率低、傾點低、無色無味。（2），化學(xué)穩(wěn)定性好，與強(qiáng)堿強(qiáng)酸不起反應(yīng)。（3），與各類橡膠密封件不起反應(yīng)。（4），潤滑性好。（5），具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，氧化穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性等.但價格昂貴。另外國外比較知名的真空泵油，如；美國的Ventral CS Oil、日本的ACE Vac、意大利的Montediso Alcatel等。