第385章 太阳能电板
赵阳神采飞扬地望着那张图纸,心中激荡着无限豪情。
"小王,马上去联系下面的工厂,就按这个图纸,赶紧给我造!"赵阳兴奋地对身旁的助手说。
"好嘞,赵工!"小王连连点头,抄起图纸就风风火火地冲了出去。
接下来的日子里,各大工厂沸腾了。
数以百计的工人们夜以继日,不分昼夜地忙碌着。
车间里,机器轰鸣,火花四溅。焊枪,铣床,砂轮机……各种设备被赵阳的金手指改造得焕然一新。
"赵工,您瞧,这叶片的流线型,跟您画的一模一样!"一位技术员捧着一只巨大的风机叶片,兴冲冲地跑来汇报。
"漂亮!就是这个感觉!"赵阳仔细端详着,啧啧称赞,"玻璃钢和碳纤维的比例拿捏得恰到好处啊!强度和韧性,肯定杠杠的!"
"还有这发电机,用了最新的稀土永磁材料,功率密度那是相当可以啊!"赵阳又拍了拍一台黑漆漆的大家伙,笑得合不拢嘴。
就这样,在他的悉心指导下,一台台风力发电机的零部件,像变魔术般地诞生了出来。
工人们个个斗志昂扬,干劲十足。
大伙儿都知道,自己正在参与一场伟大的能源革命!
"好了,兄弟们,流水线造出来了,咱们就抓紧''''批量生产''''!"赵阳站在成品前,一挥手,豪迈地说。
话音刚落,刚组装好的风机就被源源不断地推上了传送带。
它们在工人们的欢呼声中,一辆接着一辆,鱼贯而出。
每一台风机,都将是一座座风力发电厂的关键设备!
"接下来就看物流的了!"赵阳自信地搓了搓手。
果不其然,京华铁路局接到任务后,立马开足马力,组织运输。
一辆辆火车,一节节车厢,满载着风机设备,浩浩荡荡地开往三北,驶向大西北。
高大的风机叶片,被固定在列车顶上,如同一杆杆长矛,直指苍穹。
"赵工,第一批风机已经运到三北了,当地已经迫不及待开工建设了!"电话那头,传来了项目负责人兴奋的声音。
"干得漂亮!"赵阳握着话筒,情不自禁竖起了大拇指。他太明白这意味着什么了。
有了这批装备,三北,新疆的风能资源,就等于一座座取之不尽的"聚宝盆"!它们将化作滚滚的清洁电力,为兔子大地源源注入绿色动能!
赵阳神情振奋,仿佛看到了那一排排风车,在辽阔的草原,茫茫的戈壁上,迎风招展,激扬清风。它们张开洁白的双臂,拥抱蓝天,亲吻大地……那一幕幕画面,何其壮美,令人心驰神往。
"风电的效益是有了,但太阳能,咱们也不能落下!"赵阳很快就投入到了新的研究中。
没错,太阳能光伏发电,同样大有可为!
太阳能电池,这个闪耀着未来光芒的名词,其诞生可以追溯到1839年。
那一年,法国科学家亚历山大·埃德蒙·贝克勒尔,在实验中偶然发现了一种奇特的现象:当把两个电极浸入电解液并接入电路时,如果在其中一个电极上照射光线,电流就会增强。
这就是举世闻名的"光生伏特效应",也被称作"贝克勒尔效应",成为人类利用太阳能发电的理论基石。
然而,在此后的一百多年里,这个充满想象的发现,却始终徘徊在实验室的范畴内。
直到1954年,贝尔实验室的三位科学家,才首次制造出了硅太阳能电池。
它的光电转化效率只有可怜的6%,却在实用化的路上,迈出了关键的第一步。
此后,太阳能电池技术逐渐成熟,转化效率也稳步提升。
尤其是在七十年代的石油危机中,昂贵的化石能源价格,更是让西方国家把目光转向了这个崭新的领域。
于是,一场"光伏竞赛"在全球范围内展开。
1976年,美国RCA实验室,成功研制出了非晶硅太阳能电池,为大面积薄膜电池的发展铺平了道路。
与此同时,欧洲各国政府也纷纷加大投入,扶持本国光伏产业的发展。
然而,在那个物质相对匮乏的年代,高昂的造价,却始终是光伏产业化道路上的"绊脚石"。直到七十年代末,美国能源部着名的计划出台,情况才出现了转机。
这个计划的提出,无疑是为光伏产业指明了方向。
那就是:光伏发电的成本,必须下降到与传统能源相当,甚至更低的水平。
只有这样,它才能在能源市场的竞争中站稳脚跟。
说起来容易,做起来却难。
要想大幅降低光伏发电成本,关键还得从太阳能电池本身"动刀子"。
晶硅电池的基本原理,说来并不复杂。
硅片内部有一个PN结,当受到光照时,PN结两端会产生光生电子和空穴。
在内建电场的作用下,电子空穴被分离,在外电路中形成电流。
然而,要想把这个过程优化到极致,却需要在半导体工艺上做足文章。想要高的转换效率,单晶硅是首选。它的晶格排列规整,少子寿命长,载流子输运性能好。可是,提纯难度高,成本也不低。
多晶硅呢?价格是便宜了,晶界缺陷多,转换效率就差了一截。
更别提非晶硅了,禁带宽度是窄了,可是充满着悬挂键,载流子复合太严重。
正当世界传统光伏强国对太阳能电池的优化,陷入两难境地的时候,远在神州大地的赵阳,却凭借系统,悄然踏上了一条开创性的道路。
现在的兔子，工业水平已经是一流。
半导体产业更是处于迅速发展阶段,晶体硅的提纯水平非常强，所以完全有计划。
"首先,硅料得下功夫!"赵阳眉头紧锁,在图纸上唰唰勾画。他深知,原料纯度的高低,关乎到最后的电池性能。
"就采用改良西门子法吧,把冶金级多晶硅先提纯到99%以上,再通入还原性气体,与硅粉发生化学气相沉积。这样一来,杂质含量能降到10^-7以下。"
说干就干,改良的合成设备很快就搭建起来。
一座座乌黑的石墨坩埚,盛满了高纯硅粉。赤红的硅芯在其中缓缓旋转,与氢气和氯化氢激烈反应。
不一会儿,一根根晶莹剔透的多晶硅棒,便被缓缓取出,折射出七彩的光芒。
"棒极了,这下,咱们的电池片就有''''好米''''下锅了!"赵阳兴奋地搓了搓手。他知道,接下来的关键,就看长晶和掺杂的本事了。
"单晶炉要用直拉法,直径不低于8寸。籽晶要旋转提拉,速度得严格控制,温场也得稳定……"他对着一台崭新的单晶炉,反复叮嘱。
很快,一炉炉晶莹剔透的单晶硅锭,在兔子科学家的眼前,拔地而起。切片,减薄,抛光……几道工序下来,一片片薄如蝉翼的硅片,整整齐齐地码放在干净的载板上。
可这还不算完,要做成太阳能电池,PN结可是最关键的结构。
"扩散炉要用等离子体CVD,硼源用三氯化硼,磷源用磷氧氯。扩散温度严格控制在800-900摄氏度,时间把握在几十分钟……"赵阳对着崭新的离子注入机,如数家珍地介绍着。
随着一道道射线的注入,一片片"身怀绝技"的PN结硅片,悄然诞生在实验室里。整齐的P层和N层,在硅片内部形成了完美的结,为载流子的定向运动创造了条件。
可就这样还不够,光电转换的效率还得再往上抠。
"减反射膜是必须的,咱们采用氮化硅。先用PECVD淀积50纳米,再用RIE刻蚀出''''金字塔''''结构。这下子,表面的反射率就降到2%以下了。"赵阳信心十足地说。
台面上,一块块硅片在等离子体中忽隐忽现。数分钟后,它们表面已经覆盖上了一层"暗黑色"的薄膜。在扫描电镜下一瞧,表面布满了整齐的纳米"金字塔",犹如一座座微型吸光"陷阱"。
"再来是电极,咱们用丝网印刷银浆!正面栅线宽度30微米,首尾搭接……背面则覆盖整个电极,以降低接触电阻!"赵阳比划着,神情专注。
很快,一块块"重装上阵"的硅片,在烘干固化后,便披挂上了闪亮的"银色盔甲"。那细密的栅线,犹如一张张捕捉光明的网,将一束束"金色的绳索"牢牢束缚。
终于,在一次次的探索和优化中,一款兼具转换效率和经济性的太阳能电池在兔子实验室诞生了!它采用高纯P型单晶硅片,掺杂N型磷形成PN结,正面印刷密集栅线,背面形成全金属电极,表面覆盖减反射膜……
当一缕阳光洒在电池上,一股股清流便在其中欢快地流淌!没错,这款新型电池的光电转换效率,稳稳地达到了20%以上,远超当时的世界水平!
就这样,在赵阳的带领下,太阳能电池的生产工艺被一项项攻克。光照一号,光照二号……一块块泛着金属光泽的硅片,在兔子国的实验室里诞生。
"赵工,光照三号电池,转化效率达到22%!"小王兴奋地捧着一摞检测报告,像献宝似的递了上来。
"漂亮!"赵阳笑逐颜开。这一刻,无数个通宵达旦的身影浮现在眼前。从最初对光伏一无所知,到现在掌握核心工艺……中间的点点滴滴,都凝结着兔子科研人员的心血!
"来,给我装上,咱们遛遛!"赵阳迫不及待地吩咐道。
话音刚落,崭新的太阳能电池板就被安装到了屋顶支架上。一块块深蓝色的"玻璃",在阳光下熠熠生辉。只见赵阳戴上墨镜,举着万用表,兴致勃勃地研究起曲线来。
"开路电压0.6伏,短路电流8安,棒极了!"他手舞足蹈,活像个大孩子。
所有人都知道,这一刻,将被载入史册。兔子,向着能源强国,太阳能制造大国,迈出了关键的一步!
"加大投入,准备批量生产!"赵阳一锤定音,"多晶硅还得再下血本,先把原料储备起来……组件封装的设备得尽快装上,还有支架,汇流箱,逆变器……每一样都不能少!"
小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！接下来,各大电池厂,硅料厂,忙碌了起来。一条条自动化生产线拔地而起,源源不断地吐出太阳能电池,太阳能组件……
而在广袤的西北大漠,塔克拉玛干沙漠,一座座并网光伏电站也在如火如荼地建设。一排排太阳能板在戈壁滩整齐排开,反射着耀眼的银光。它们宛如一面面巨型镜子,把阳光牢牢锁在了这片热土上……
京华,一辆小轿车疾驰在田野间。郁郁葱葱的庄稼,在车窗外一晃而过。
"你瞧,这片麦田,是不是格外喜人?"赵阳用手指了指,由衷地感慨道。
"是啊,要不是有了咱们的太阳能水泵,指不定还得靠老天爷喂养呢!"刘菲笑着点头,她的长发在风中飞舞,愈发动人。
"光伏扶贫,精准扶贫,多好的政策啊!"赵阳接过话茬,"咱们的组件,不光种地能用,还能并网发电,一举两得。老百姓的腰包,能鼓起来不少!"
"那是,山地光伏大棚,渔光互补,农光互补……这一招招,妙着呢!"刘菲噙着笑,眼里闪烁着崇拜的光芒。她知道,这一切,都凝结着爱人的心血。
"对了,上次部里开会,提到下一步还要搞''''光热发电'''',你怎么看?"刘菲状似不经意地问。
"嘿,你消息倒灵通!"赵阳不禁莞尔。
他单手把着方向盘,侃侃而谈起来:
"光热发电,可大有作为!不同于光伏直接发电,它是先把太阳能转化为热能,再驱动汽轮机发电。优势在于可以储热,不太受天气影响。咱们西部那么多戈壁荒漠,太阳能资源丰富得很,搞大规模商业开发,前途无量啊!"
"就是!你看,国外都已经商业运营百万千瓦光热电站了。咱们有技术,有装备,更有得天独厚的资源禀赋,一定不能落后!"刘菲握着小拳头,一脸的斗志昂扬。
"哈哈,你啊,比我还急!"赵阳被她逗乐了,宠溺地刮了刮她的鼻子。
"光热还在论证阶段,咱们得一步步来。眼下最重要的,是抓紧建设分布式光伏,推动''''碳达峰,碳中和''''!农村屋顶,工商业屋顶,还有鱼塘,山地……都大有可为。小菲啊,你可得多给我出主意!"
两人有说有笑,不知不觉便驶进了一片田野。远处,一排排农家小屋的屋顶,反射的金属光泽分外耀眼。那正是一块块崭新的太阳能板。
"你听,那汽笛声!"赵阳调皮地竖起耳朵。
只见一列满载组件的火车,轰隆隆驶过铁道。车身上,"光伏扶贫,携手并进"几个大字,在阳光下熠熠生辉。
刘菲不禁热泪盈眶。她知道,这一幕,将永远铭刻在兔子民族的记忆里。那是一个伟大时代的缩影,一个古老民族涅盘重生的印记。
在这片古老的土地上,一股青春的力量,正以排山倒海之势,唤醒万众,书写历史。
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果不其然,京华铁路局接到任务后,立马开足马力,组织运输。
一辆辆火车,一节节车厢,满载着风机设备,浩浩荡荡地开往三北,驶向大西北。
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"赵工,第一批风机已经运到三北了,当地已经迫不及待开工建设了!"电话那头,传来了项目负责人兴奋的声音。
"干得漂亮!"赵阳握着话筒,情不自禁竖起了大拇指。他太明白这意味着什么了。
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赵阳神情振奋,仿佛看到了那一排排风车,在辽阔的草原,茫茫的戈壁上,迎风招展,激扬清风。它们张开洁白的双臂,拥抱蓝天,亲吻大地……那一幕幕画面,何其壮美,令人心驰神往。
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太阳能电池,这个闪耀着未来光芒的名词,其诞生可以追溯到1839年。
那一年,法国科学家亚历山大·埃德蒙·贝克勒尔,在实验中偶然发现了一种奇特的现象:当把两个电极浸入电解液并接入电路时,如果在其中一个电极上照射光线,电流就会增强。
这就是举世闻名的"光生伏特效应",也被称作"贝克勒尔效应",成为人类利用太阳能发电的理论基石。
然而,在此后的一百多年里,这个充满想象的发现,却始终徘徊在实验室的范畴内。
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此后,太阳能电池技术逐渐成熟,转化效率也稳步提升。
尤其是在七十年代的石油危机中,昂贵的化石能源价格,更是让西方国家把目光转向了这个崭新的领域。
于是,一场"光伏竞赛"在全球范围内展开。
1976年,美国RCA实验室,成功研制出了非晶硅太阳能电池,为大面积薄膜电池的发展铺平了道路。
与此同时,欧洲各国政府也纷纷加大投入,扶持本国光伏产业的发展。
然而,在那个物质相对匮乏的年代,高昂的造价,却始终是光伏产业化道路上的"绊脚石"。直到七十年代末,美国能源部着名的计划出台,情况才出现了转机。
这个计划的提出,无疑是为光伏产业指明了方向。
那就是:光伏发电的成本,必须下降到与传统能源相当,甚至更低的水平。
只有这样,它才能在能源市场的竞争中站稳脚跟。
说起来容易,做起来却难。
要想大幅降低光伏发电成本,关键还得从太阳能电池本身"动刀子"。
晶硅电池的基本原理,说来并不复杂。
硅片内部有一个PN结,当受到光照时,PN结两端会产生光生电子和空穴。
在内建电场的作用下,电子空穴被分离,在外电路中形成电流。
然而,要想把这个过程优化到极致,却需要在半导体工艺上做足文章。想要高的转换效率,单晶硅是首选。它的晶格排列规整,少子寿命长,载流子输运性能好。可是,提纯难度高,成本也不低。
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可这还不算完,要做成太阳能电池,PN结可是最关键的结构。
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就这样,在赵阳的带领下,太阳能电池的生产工艺被一项项攻克。光照一号,光照二号……一块块泛着金属光泽的硅片,在兔子国的实验室里诞生。
"赵工,光照三号电池,转化效率达到22%!"小王兴奋地捧着一摞检测报告,像献宝似的递了上来。
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"就是!你看,国外都已经商业运营百万千瓦光热电站了。咱们有技术,有装备,更有得天独厚的资源禀赋,一定不能落后!"刘菲握着小拳头,一脸的斗志昂扬。
"哈哈,你啊,比我还急!"赵阳被她逗乐了,宠溺地刮了刮她的鼻子。
"光热还在论证阶段,咱们得一步步来。眼下最重要的,是抓紧建设分布式光伏,推动''''碳达峰,碳中和''''!农村屋顶,工商业屋顶,还有鱼塘,山地……都大有可为。小菲啊,你可得多给我出主意!"
两人有说有笑,不知不觉便驶进了一片田野。远处,一排排农家小屋的屋顶,反射的金属光泽分外耀眼。那正是一块块崭新的太阳能板。
"你听,那汽笛声!"赵阳调皮地竖起耳朵。
只见一列满载组件的火车,轰隆隆驶过铁道。车身上,"光伏扶贫,携手并进"几个大字,在阳光下熠熠生辉。
刘菲不禁热泪盈眶。她知道,这一幕,将永远铭刻在兔子民族的记忆里。那是一个伟大时代的缩影,一个古老民族涅盘重生的印记。
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