太阳能背包设计开题报告

1. 研究目的与意义

与传统能源相比，新能源具有无与伦比的优越性，其中又以太阳能表现最为出色，太阳能是一种巨量可再生无污染能源，每天到达地球表面的辐射能大约等于2.5亿桶石油。地球上每秒钟可获得的太阳能相当于燃烧500万吨优质煤产生的热量。我国太阳能资源丰富，拥有的太阳能资源相当于1.9万亿吨标准煤，发电量可达9.6亿千万。太阳能不仅可以建立温室大棚、太阳能热水器、太阳能集热器和太阳灶等，还可以用来淡化海水、制作太阳能电池和太阳能发电系统。由于受到地表大气层的吸收散射效应的影响，加上夜间阴雨天等的限制，在地球上太阳能利用效率不如地球外层空间的太阳能利用效率高，这也是现今世界各国对太阳能发展利用的一个新领域。太阳能的发展前景广阔，不仅是21世纪能源科学发展的重要方向之一，也是新能源战略中的重点研究领域。

研发太阳能光伏产品是太阳能利用研究的重要方向之一，太阳能光伏产品是通过太阳能电池板吸收太阳能并将太阳能转变为电能贮存在内置的蓄电池内或直接给负载供电，从而节约常规能源，缓解常规能源带来的环境污染等问题，故而研究开发太阳能产品具有重要的社会效益和经济价值。

2. 国内外研究现状分析

20世纪70年代以来，鉴于常规化石能源供给有限性以及绿色环保压力的增加，许多国家掀起了开发利用太阳能的浪潮。开发太阳能资源成为各个国家制定可持续发展战略的重要组成部分。世界各国已经意识到光伏产业发展战略在光伏产业发展中的重要作用和地位，并不断地进行尝试和改革。由于政府合理的产业规划战略和优惠的产业发展政策支持，德国、西班牙、日本等国家光伏产业取得了长足发展，经过几十年的努力和推广，太阳能利用在技术研发，商业化生产，市场拓展等多个领域都取得了快速发展。太阳能行业成为快速崛起稳定发展的重要新兴产业之一。欧洲、日本和美国等国家和地区光伏产业起步较早，且受到优越的产业政策的扶持，因此光伏市场已经相对成熟，产品在全球市场具有很强的竞争实力。德国的q-cells、日本的kyocera（京瓷）、sharp（夏普）、sanyo（三洋）、英国的bpsolar、美国的memc等在国际市场中占据重要地位，上游硅材料的生产依然控制在欧美七大厂商手中。2008年，欧洲太阳能产业产量约占全球总量的28%，我国所占比重27%；日本为18%；虽然我国光伏产业全球第二，但是由于我国企业多处于产业链的中下游，从事组件封装和电池生产等劳动密集型业务，技术含量低，国际竞争实力相对较弱。随着更多的发展中国家积极参与到国际光伏市场中来，我国光伏企业所拥有的劳动力成本优势将不断缩减。我国光伏企业将面临更为严峻的国际竞争压力。技术创新是我国光伏行业提升国际竞争力的最大挑战。

在国际上，光伏发电产业得到了许多国家的持续政策扶持，光伏发电的成本也随着太阳能电池技术进步、硅原料和组件供需形势逐步缓解而快速下降，使光伏发电成为增长速度最快、初步实现规模化发展的可再生能源发电技术。

在2001年－2008年期间，全球光伏发电新增容量持续快速增长，年均增速达50.2%。同期，以欧美为主的全球太阳能光伏发电应用市场也以45%的年均复合增长率快速增长。

3. 研究的基本内容与计划

本课题主要研究太阳能背包的设计与制作，拟做的主要工作是研究不同电池板的效率，选用怎样的电池板最实用怎样提高太阳能背包的普及率。从电池板和背包的合理布置着手，怎样兼顾太阳能背包的美观和实用。1-4周查找资料研究背包和电池板材料进行实验比较并确定选用什么材料制作。5-13周设计背包和电池板的合理布置怎样兼顾实用和美观。13周后做出成品并进行改进。

4. 研究创新点

在研究背包可否使用新材料例如太阳能涂层等，相比传统太阳能背包的背包电池板两体而言，做到更加精致美观实用。