什么是薄膜太阳能电池？
电池是一种能量转化与贮存的设备。它通过反响将化学能或物理能转化为电能。电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极别离组成正负极，两电极浸泡在能供给媒体传导效果的电解质中，当衔接在某一外部载体上时，通过转化其内部的化学能来供给能。作为一种电的贮存设备，当两种金属（通常是性质有差异的金属）浸没于电解液之中，它们能够导电，并在“极板”之间发生必定电动势。电动势巨细（或电压）与所运用的金属有关，不同种类的电池其电动势也不同。
电池的功能参数首要有电动势、容量、比能量和电阻。电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时，电池非静电力（化学力）所做的功。电动势取决于电极资料的化学性质，与电池的巨细无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量，通常用安培小时作单位。在电池反响中，1千克反响物质所发生的电能称为电池的理论比能量。电池的实践比能量要比理论比能量小。由于电池中的反响物并不全按电池反响进行，一起电池内阻也要引起电动势降，因而常把比能量高的电池称做高能电池。电池的面积越大，其内阻越小。
电池的能量贮存有限，电池所能输出的总电荷量叫做它的容量，通常用安培小时作单位，它也是电池的一个功能参数。电池的容量与电极物质的数量有关，即与电极的体积有关。
有用的化学电池能够分红两个根本类型：原电池与蓄电池。原电池制成后即能够发生电流，但在放电结束即被抛弃。蓄电池又称为二次电池，运用前须先进行充电，充电后可放电运用，放电结束后还能够充电再用。蓄电池充电时，电能转化成化学能；放电时，化学能转化成电能。
电池的开展史
在古代，人类有或许现已不断地在研讨和测验“电”这种东西了。一个被以为有数千年前史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格达邻近被发现。它有一根插在铜制圆筒里的铁条－或许是用来贮存静电用的，可是瓶子的隐秘或许永久无法被揭晓。
不论制造这个粘土瓶的先人是否知道有关静电的作业，但能够确认的是古希腊人肯定知道。他们知道假如磨擦一块琥珀，就能招引轻的物体。亚里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西，它是一种具有强壮磁力能招引铁和金属的矿石。
1780年的一天，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手别离拿着不同的金属器械，无意中一起碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉马上抽搐了一下，似乎遭到电流的影响，而只用一种金属器械去牵动青蛙，却并无此种反就。伽伐尼以为，呈现这种现象是由于动物躯体内部发生的一种电，他称之为“生物电”。伽伐尼于1791年将此实验成果写成论文，公布于学术界。
伽伐尼的发现引起了物理学家们极大爱好，他们竞相重复枷伐尼的实验，妄图找到一种发生电流的办法，意大利物理学家伏特在屡次实验后以为：伽伐尼的“生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以能发生电流，大概是肌肉中某种液体在起效果。为了证明自己的观念，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行实验。成果发现，这两种金属片中，只需有一种与溶液发生了化学反响，金属片之间就能够发生电流。
1799年，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现衔接两块金属的导线中有电流通过。所以，他就把许多锌片与银片之间垫上渗透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两头时，会感到激烈的电流影响。伏特用这种办法成功的制成了国际上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实践上便是串联的电池组。它成为前期电学实验，电报机的电力来历。
意大利物理学家伏打就屡次重复了伽伐尼的实验。作为物理学家，他的留意点首要会集在那两根金属上，而不在青蛙的神经上。关于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象，他想这或许与电有关，可是他以为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的，他推想电的活动或许是由两种不同的金属彼此触摸发生的，与金属是否触摸活动的或死的动物无关。实验证明，只需在两种金属片中距离以用盐水或碱水浸过的（乃至只需是湿和）硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西（他以为这是使实验成功所有必要的），并用金属线把两个金属片衔接起来，不论有没有青蛙的肌肉，都会有电流通过。这就阐明电并不是从蛙的安排中发生的，蛙腿的效果只不过相当于一个十分活络的验电器罢了。
1836年，英国的丹尼尔对“伏打电堆”进行了改进。他运用稀硫酸作电解液，处理了电池极化问题，制造出第一个不极化，能坚持平衡电流的锌─铜电池，又称“丹尼尔电池”。尔后，又连续有去极化效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等面世。可是，这些电池都存在电压随运用时刻延伸而下降的问题。
1860年，法国的普朗泰创造出用铅做电极的电池。这种电池的共同之处是，当电池运用一段使电压下降时，能够给它通以反向电流，使电池电压上升。由于这种电池能充电，能够重复运用，所以称它为“蓄电池”。
可是，不管哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体，因而转移很不方便利，特别是蓄电池所用液体是硫酸，在移动时很风险。
也是在1860年，法国的雷克兰士(GeorgeLeclanche)还创造了国际广受运用的电池（碳锌电池）的前身。它的负极是锌和汞的合金棒(锌－伏特原型电池的负极，经证明是作为负极资料的最佳金属之一)，而它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化锰和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器。负极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。此体系被称为“湿电池”。雷克兰士制造的电池尽管粗陋但却廉价，所以一直到1880年才被改进的“干电池”替代。负极被改进成锌罐（即电池的外壳），电解液变为糊状而非液体，根本上这便是现在咱们所熟知的碳锌电池。
1887年，英国人赫勒森创造了最早的干电池。干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于带着，因而获得了广泛运用。
电池的原理
在化学电池中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、复原等化学反响的成果，这种反响别离在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中安稳的复原剂组成，如锌、镉、铅等生动金属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并在电解质中安稳的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等。电解质则是具有杰出离子导电性的资料，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。当外电路断开时，南北极之间尽管有电位差(开路电压)，但没有电流，存储在电池中的化学能并不转化为电能。当外电路闭合时，在两电极电位差的效果下即有电流流过外电路。一起在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必定随同南北极活性物质与电解质界面的氧化或复原反响，以及反响物和反响产品的物质搬迁。电荷在电解质中的传递也要由离子的搬迁来完结。因而，电池内部正常的电荷传递和物质传递进程是确保正常输出电能的必要条件。充电时，电池内部的传电和传质进程的方向恰与放电相反；电极反响有必要是可逆的，才干确保反方向传质与传电进程的正常进行。因而，电极反响可逆是构成蓄电池的必要条件。为吉布斯反响自由能增量(焦)；F为法拉第常数＝96500库＝26.8安·小时；n为电池反响的当量数。这是电池电动势与电池反响之间的根本热力学关系式，也是核算电池能量转化功率的根本热力学方程式。实践上，当电流流过电极时，电极电势都要违背热力学平衡的电极电势，这种现象称为极化。电流密度（单位电极面积上通过的电流）越大，极化越严峻。极化现象是形成电池能量丢失的重要原因之一。极化的原因有三：①由电池中各部分电阻形成的极化称为欧姆极化；②由电极－电解质界面层中电荷传递进程的阻滞形成的极化称为活化极化；③由电极－电解质界面层中传质进程缓慢而形成的极化称为浓差极化。减小极化的办法是增大电极反响面积、减小电流密度、进步反响温度以及改进电极外表的催化活性。
电池首要功能参数
电池的首要功能包含额外容量、额外电压、充放电速率、阻抗、寿数和自放电率。
额外容量
在规划规则的条件（如温度、放电率、停止电压等）下，电池应能放出的最低容量，单位为安培小时，以符号C标明。容量受放电率的影响较大，所以常在字母C的右下角以阿拉伯数字标明放电率，如C20=50，标明在20时率下的容量为50安·小时。电池的理论容量可根据电池反响式中电极活性物质的用量和按法拉第规律核算的活性物质的电化学当量准确求出。由于电池中或许发生的副反响以及规划时的特别需要，电池的实践容量往往低于理论容量。
额外电压
电池在常温下的典型作业电压，又称标称电压。它是选用不同种类电池时的参阅。电池的实践作业电压随不同运用条件而异。电池的开路电压等于正、负电极的平衡电极电势之差。它只与电极活性物质的种类有关，而与活性物质的数量无关。电池电压本质上是直流电压，但在某些特别条件下，电极反响所引起的金属晶体或某些成相膜的相变会形成电压的细小动摇，这种现象称为噪声。动摇的起伏很小但频率规模很宽，故可与电路中自激噪声相差异。
充放电速率
有时率和倍率两种标明法。时率是以充放电时刻标明的充放电速率，数值上等于电池的额外容量(安·小时)除以规则的充放电电流（安）所得的小时数。倍率是充放电速率的另一种标明法，其数值为时率的倒数。原电池的放电速率是以经某一固定电阻放电到停止电压的时刻来标明。放电速率对电池功能的影响较大。
阻抗
电池内具有很大的电极-电解质界面面积，故可将电池等效为一大电容与小电阻、电感的串联回路。但实践情况复杂得多，尤其是电池的阻抗随时刻和直流电平而改变，所测得的阻抗只对详细的丈量状况有用。
寿数
贮存寿数指从电池制成到开始运用之间答应寄存的最长时刻，以年为单位。包含贮存期和运用期在内的总期限称电池的有用期。贮存电池的寿数有干贮存寿数和湿贮存寿数之分。循环寿数是蓄电池在满意规则条件下所能到达的最大充放电循环次数。在规则循环寿数时有必要一起规则充放电循环实验的准则，包含充放电速率、放电深度和环境温度规模等。
自放电率
电池在寄存进程中电容量自行丢失的速率。用单位贮存时刻内自放电丢失的容量占贮存前容量的百分数标明。
化学电池
化学电池，是指通过电化学反响，把正极、负极活性物质的化学能，转化为电能的一类设备。通过长时刻的研讨、开展，化学电池迎来了种类繁多，运用广泛的局势。大到一座修建方能容纳得下的巨大设备，小到以毫米计的种类。无时无刻不在为咱们的夸姣日子服务。现代电子技能的开展，对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技能的打破，都带来了电子设备革命性的开展。现代社会的人们，每天的日常日子中，越来越离不开化学电池了。现在国际上许多电化学科学家，把爱好会集在做为电动汽车动力的化学电池范畴。
干电池和液体电池
干电池和液体电池的区别仅限于前期电池开展的那段时期。最早的电池由装满电解液的玻璃容器和两个电极组成。后来推出了以糊状电解液为根底的电池，也称做干电池。
现在依然有“液体”电池。一般是体积十分巨大的种类。如那些做为不间断电源的大型固定型铅酸蓄电池或与太阳能电池配套运用的铅酸蓄电池。关于移动设备，有些运用的是全密封，免保护的铅酸蓄电池，这类电池现已成功运用了许多年，其间的电解液硫酸是由硅凝胶固定或被玻璃纤维隔板吸付的。
一次性电池和可充电电池
一次性电池俗称“用完即弃”电池，由于它们的电量耗尽后，无法再充电运用，只能丢掉。常见的一次性电池包含碱锰电池、锌锰电池、锂电池、锌电池、锌空电池、锌汞电池、水银电池、氢氧电池和镁锰电池。
可充电电池按制造资料和工艺上的不同，常见的有铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池、锂离子电池。其长处是循环寿数长，它们可全充放电200屡次，有些可充电电池的负荷力要比大部分一次性电池高。一般镍镉、镍氢电池运用中，特有的回忆效应，形成运用上的不方便，常常引起提早失效。
电池的理论充电时刻
电池的理论充电时刻：电池的电量除以充电器的输出电流。
例如：以一块电量为800MAH的电池为例，充电器的输出电流为500MA那么充电时刻就等于800MAH/500MA=1.6小时，当充电器显现充电完结后，最好还要给电池大约半个小时左右的补电时刻。
燃料电池
燃料电池是一种将燃料的化学能透过电化学反响直接转化成电能的设备燃料电池是使用氢气在阳极进行的是氧化反响，将氢气氧化成氢离子，而氧气在阴极进行复原反响，与由阳极传来的氢离子结合生成水。氧化复原反响进程中就能够发生电流。燃料电池的技能包含了呈现碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、质子交流膜燃料电池（PEMFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固态氧化物燃料电池（SOFC），以及直接甲醇燃料电池（DMFC）等，而其间，使用甲醇氧化反响作为正极反响的燃料电池技能，更是被业界所看好而活跃开展。
