太陽能光伏“籃板子”，貧困戶的“金罐子”

太陽能光伏“籃板子”，貧困戶的“金罐子”

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系統(tǒng)介紹：就是在魚塘中架設(shè)光伏陣列，池塘可以繼續(xù)養(yǎng)魚，光伏陣列還可以為養(yǎng)魚提供良好的遮擋作用，較好地解決了發(fā)展新能源和大量占用地的矛盾，因此農(nóng)業(yè)大棚和魚塘可以安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。現(xiàn)在國家大力推進(jìn)農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、林光互補(bǔ)等新興的太陽能發(fā)電項(xiàng)目

系統(tǒng)構(gòu)成：系統(tǒng)主要由太陽能光伏組件，并網(wǎng)型太陽能逆變器以及安裝構(gòu)建構(gòu)成。

 漁光互補(bǔ)，將用于發(fā)電的光伏面板支架立體布置于水面上方及魚塘沿岸，因此不需要占用農(nóng)業(yè)、工業(yè)、住宅用地，不僅節(jié)約了土地，提高了單位面積土地經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在發(fā)電的同時(shí)也不會影響到水產(chǎn)養(yǎng)殖，具有“一地兩用，漁光互補(bǔ)”的特點(diǎn)。“漁光互補(bǔ)”實(shí)現(xiàn)了社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的共贏。而且在水庫上面建設(shè)光伏，日照條件好、時(shí)間長，大大提高了發(fā)電能力。 

  一塊塊閃亮的“藍(lán)板子”成了幫助貧困戶脫貧的“金罐子”，實(shí)現(xiàn)了扶貧從“輸血”向“造血”的轉(zhuǎn)變，也為該市精準(zhǔn)扶貧精準(zhǔn)脫貧注入了新活力、新動力。

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【原創(chuàng)文章】

Yang 等人在研究鐵酸鉍 (BFO) 薄膜光伏效應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，BFO 中光生電壓隨著極化方向上疇壁數(shù)量的增加線性增加，垂直于極化方向上則沒有觀察到明顯的光伏效應(yīng) ( 圖 2b 和2d)。疇壁理論認(rèn)為，由于極化強(qiáng)度在垂直于疇壁處會產(chǎn)生一個(gè)分量，其在疇壁處產(chǎn)生的電壓為～ 10m V，疇壁寬度約為 2nm，因此極化在疇壁處產(chǎn)生的電場高達(dá)5×106V/m，此值遠(yuǎn)大于 p-n 結(jié)中的內(nèi)電場，被認(rèn)為鐵電材料產(chǎn)生反常光伏效應(yīng)的起源，也是分離光生載流子的主要驅(qū)動力。由于鐵電材料中有很多電疇，被極化之后疇與疇之間首尾相連，而疇壁就像串聯(lián)起來的納米級光伏發(fā)電機(jī)，光生電壓沿著極化方向逐漸累加起來。這一機(jī)制與串聯(lián)的太陽能電池的概念類似，其輸出電壓為每一個(gè)單元之和。

如果兩個(gè)電極之間的距離越大，則電疇就越多，光照下兩電極之間產(chǎn)生的光生電壓也就越高，這一模型可以很好地解釋反常光伏效應(yīng)。此外，由于光照下產(chǎn)生連續(xù)的光電流，在一些文獻(xiàn)中則把疇壁當(dāng)成電流源，總的光生電壓 Voc由光照下鐵電材料的電流密度、電導(dǎo)率和電極之間的距離Jsc決定。與體光伏效應(yīng)不同的是，疇壁理論將反常光伏效應(yīng)歸因于疇壁處載流子的激發(fā)，認(rèn)為在疇壁外光激發(fā)的載流子復(fù)合速度很快，可以將體光伏效應(yīng)忽略。

而 Alexe 等人認(rèn)為，在 BFO 中電疇內(nèi)部載流子的復(fù)合并沒有預(yù)想的快。作者用光電 - 原子力顯微鏡和壓電力原子顯微鏡研究了 BFO 單晶中的光伏效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在疇壁內(nèi)部和外部都能觀察到比較大的光生電流，表明在電疇內(nèi)部載流子的復(fù)合是比較弱的。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在 BFO 內(nèi)光生載流子的壽命達(dá) ～ 75μs，與在疇壁處所得到的結(jié)果相當(dāng)。雖然用疇壁理論可以很好地說明反常光伏效應(yīng)，即光生電壓可以遠(yuǎn)大于禁帶寬度，然而，有一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象僅僅用磁疇壁理論是根本無法解釋的，必須考慮到體光伏效應(yīng)理論。例如，根據(jù)疇壁模型，由于在疇壁處電勢的降落是極化電荷引起的，因此光電流不依賴于光的偏振方向。然而，研究者們在 BFO 等鐵電材料中觀察到光電流隨著入射光偏振方向的變化而變化的現(xiàn)象，表明鐵電材料反常光伏效應(yīng)的起源比大家預(yù)想的更加復(fù)雜。

在鐵電光伏效應(yīng)中，由于電疇和體效應(yīng)對光生電流皆有貢獻(xiàn)，因此，如果兩者相長，則光生電流較大，反之，光生電流比較小，這可以解釋為什么在 yang 等人的實(shí)驗(yàn)中平行于疇壁方向沒有觀察到光電流。