光伏元件。方案、说明

光伏元件。无线电电子电气工程百科全书

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将光或太阳能直接转换为电能的装置称为光伏（英文为Photovoltaics，源自希腊语照片-光和电动势单位名称-伏特）。将阳光转化为电能的过程发生在由硅等半导体材料制成的太阳能电池中，当暴露在阳光下时会产生电流。

光伏电池

通过将光伏电池连接成模块，然后将这些模块彼此连接起来，就可以建造大型光伏电站。迄今为止最大的此类电站是位于美国加利福尼亚州的 5 兆瓦 Carrisa Plain 电站。目前光伏装置的效率约为10%，但单个光伏电池的效率可以达到20%或更高。

故事

光伏电池的历史可以追溯到1839年，当时法国物理学家埃德蒙·贝克勒尔发现了光伏效应。随后又有进一步的发现：

1958年，小型（小于1瓦）光伏电池为美国先锋太空卫星的无线电发射机供电。总的来说，空间研究在太阳能电池的发展中发挥了重要作用。
1973-74 年石油危机期间。多个国家启动了光伏电池计划，仅在美国就安装和测试了 3100 多个光伏系统。其中许多仍在使用。

光伏市场

目前太阳能电池市场的特点是增长相当稳定，每年约20%，但光电池的产量仍然相当低。 1998年全球组件产量约为125兆瓦，而价格则从50年的每瓦1美元下降到1976年的每瓦5美元。然而，光伏系统产生的千瓦时电力，仍然比传统电力贵1-1999倍（取决于系统的具体位置和类型）。因此，太阳能电池市场在全球经济中仍然占据很小的份额。但在离网系统等光伏电池具有竞争力的细分市场中，它继续稳步增长。

在世界许多地区，进步非常显着。日本政府每年投资 250 亿美元，将产能从 40 兆瓦（1997 年）增加到 190 兆瓦（2000 年）。出于能源独立和环境考虑的需要，欧洲国家正在推行自己的计划。这些计划，加上气候变化等环境问题，可以显着加速该行业的发展。壳牌太阳能已建成德国最大的太阳能电池生产厂，年产能为10兆瓦，计划增至25兆瓦。该工厂的建设成本为50万德国马克。

优点

高可靠性

光伏电池是为在太空中使用而开发的，而太空中的维修成本太高或不可能。到目前为止，太阳能电池是地球轨道上几乎所有卫星的电源，因为它们运行不会出现故障，几乎不需要维护。

运行成本低

光伏电池使用免费燃料——太阳能。由于没有活动部件，因此几乎不需要维护。经济高效的光伏系统是山区通信站、海上导航浮标和其他远离电力线的应用的理想电力来源。

环保

由于光伏系统不燃烧燃料且没有移动部件，因此安静且清洁。当照明和电源的唯一替代品是柴油发电机和煤油灯时，此功能非常有用。

模块化

光伏系统可以定制为任何尺寸。如果这种系统的所有者对电力的需求发生变化，他可以增加或减少它。随着能源消耗和财务能力的增加，房主每隔几年就可以添加模块。农民可以使用移动泵系统为牲畜提供饮用水。

建设成本低

光伏系统通常靠近消费者，这意味着电力线不需要像连接电力线时那样长距离拉动。此外，不需要降压变压器。更少的电线意味着更低的成本和更短的安装时间。

光伏系统发电的成本

许多为几个灯泡和一台电视供电的小型光伏系统比延长电源线、更换和回收一次性电池或使用柴油发电机的替代方案便宜得多。能够为住宅楼供电的大型装置所产生的电力成本以一千瓦时的成本表示。它取决于系统的初始成本、贷款条款（支付初始成本）、系统运营成本、预期寿命和整体效率。

按照典型的借贷利率和平均寿命计算，1998 年美国太阳能发电的成本为每千瓦时 20 至 50 美分。

光伏系统面积

最常见的模块（晶体硅）每平方米可产生 100-120 瓦 (W/m2) 的功率。因此，一平方米的模块产生的电力足以为一个 100 瓦的灯泡供电。如果论产业规模，一个边长约160公里的方形土地上的光伏电站可以为整个美国提供电力。然而，最好的解决方案是将光伏组件放置在建筑物的屋顶上或将其集成到外墙中。

这是一个更便宜的选择，因为它节省了建筑材料。

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情绪因肤色而异 08.04.2018

在小说中，经常出现“气得脸红”、“吓得脸色苍白”等表达。当我们读到这篇文章时，我们会想到什么？一张因愤怒或恐惧而扭曲的相应颜色的脸——如果一个人开始脸红或脸色苍白，那么情绪就会泛滥。强烈的情绪冲击作用于血管，使皮肤内血流的变化肉眼可见。如果情感体验不是很强烈？

俄亥俄州立大学的研究人员决定更深入地研究肤色和情绪之间的联系。他们感兴趣的是特定颜色如何根据一个人的感受而变化，以及这在多大程度上帮助我们了解另一个人的感受。

收集了数百张人们表现出各种情绪的照片，他们通过各种颜色过滤器 - 结果发现情绪确实具有某些颜色代码。也就是说，例如，如果一个人很高兴，他的脸上就会出现一个特征色“幸福的印记”：鼻子、眉毛、脸颊、下巴和额头周围的皮肤的血流会发生轻微的变化，而这些变化将是快乐体验的特征。此外，这种变化不取决于性别、种族和肤色。我们正在谈论相当复杂的色调；例如，厌恶的特征是嘴唇周围的黄蓝色增加，前额和鼻子周围的红绿色增加。

当不同情绪的颜色模式叠加在表情中性的脸上，然后展示给其他人时，事实证明，在大多数情况下，仅靠颜色变化就足以正确识别情绪。因此，在 70% 的情况下，幸福是由颜色“着色”正确确定的，在 75% 的情况下是悲伤的，在 65% 的情况下是愤怒的。值得补充的是，实验选择的不是一种或两种，而是十八种情绪，其中既有简单的（“快乐”、“悲伤”等），也有复杂的（如“惊喜”或“悲伤的愤怒”。 ”）。

但是，如果一种情绪的颜色代码叠加在另一种情绪上（即，在不恰当的面部表情上——例如，快乐的颜色与愤怒的脸相结合），那么在实验中的参与者看来，有些东西是即使他们无法弄清楚那是什么，也会继续向他们展示的面相。 PNAS 的文章中描述了这项工作的全部结果。

该作品的作者甚至设法教计算机通过颜色识别情绪：使用一种特殊的算法，机器猜测幸福的准确率为 88%，愤怒的准确率为 80%，恐惧的准确率为 70%；最困难的是厌恶和恐惧——他的计算机以 65% 的准确率识别。这样的程序对于需要与人交流的机器人非常有用。另一方面，我们中的许多人当然不会拒绝类似的装置，这种装置有助于了解对话者的感受，并竭尽全力向我们隐藏他的情绪。

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