光化学电池的工作原理?
一、光化学电池的工作原理?
光电池的原理
物理原理
材料
(1)N型光电导体,多子是电子,少子是空穴。主要是光子激发施主能级中的电子跃迁到导带中去,电子为主要载流子,增加了自由电子的浓度。
(2)P型光电导体,多子是空穴,少子是电子。主要是光子激发价带中的电子跃迁到受主能级,与受主能级中的空穴复合,而在价带中留有空穴,作为主要载流子参加导电,增加了空穴的浓度。
光伏效应
(1)PN结存在一个由N指向P的内建电场,热平衡时,多数载流子的扩散和少数载流子的漂移作用相抵消,没有电流通过PN结。
(2)当有光照射PN结时,样品对光子的本征和非本征吸收都将产生载流子,但是,由于P区和N区的多数载流子都被势垒阻挡而不能穿过PN结,因而只有本征吸收所激发的少数载流子才能引起光伏效应。
(3)当有光照射时,光线足以透过P型半导体入射到PN结。对于能量大于材料禁带宽度的光子,由于本征吸收,就可激发出电子、空穴、以及电子——空穴对。P区的光生电子和N区的光生空穴以及结合的电子——空穴对扩散到结电场附近时,在内建电场的作用下漂移过结,电子——空穴对被阻挡层的内建电场分开,光生电子和孔穴被分别拉到N区和P区,从而在阻挡层两侧形成电荷的堆积,产生内建电场的光生电场,使得内建电场的势垒降低,降低量等于光生电势差。光生电势差所产生的光生电流方向和结电流的方向相反,而与P—N结反向饱和电流同向。
光电池工作原理及组成_基本参数
发电原理
光电池实质是一个大面积PN结,结构如图所示,上电极为栅状受光电极,栅状电极下涂有抗反射膜,用以增加透光,减小反射,下电极是一层衬底铝。当光照射PN结的一个面时,电子空穴对迅速扩散,在结电场作用下建立一个与光照强度有关的电动势,一般可产生0.2V~0.6V电压,50mA电流。
二、太阳能化学电池的工作原理?
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压。
三、光化学电池的组成及工作原理?
光化学电池是通过化学过程将光转换为电能的设备。也称为湿式太阳能电池。
电化学光伏电池有两种类型,与半导体光伏电池不同,化学变化发生在固液界面或溶液相。
原理:光化学电池是通过光的催化作用促进电池的正负极反生电化学反应生成电
四、光电化学电池原理?
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压。
五、热化学电池发电的原理是什么?
燃料电池是一种电化学装置,是不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的发电装置。其工作原理与普通电池基本相同,也是通过电化学反应把物质的化学能转变为电能。 实际的总反应就是氢氧反应,燃料电池汽车需要携带着一个经压缩的氢气瓶,反应如下:
1.氢气通过管道或导气板到达阳极;
2.在阳极催化剂作用下,一个氢分子解离为2个氢离子,并释放出2个电子;
3.在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极,同时氢离子穿过电解质到达阴极,电子通过外电路也到达阴极4.在阴极催化剂的作用下,氧与氢离子和电子发生反应生成水:此时,电子在外电路的连接下形成电流,通过适当链接就可以向负载输出电能。
六、化学电池基本原理是什么?
燃料电池(FuelCell),是一种发电装置,但不像一般非充电电池一样用完就丢弃,也不像充电电池一样,用完须继续充电,燃料电池正如其名,是继续添加燃料以维持其电力,所需的燃料是「氢」,其之所以被归类为新能源,原因就在此。燃料电池的运作原理,也就是电池含有阴阳两个电极,分别充满电解液,而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所构成。
七、化学电池在生产生活中的应用和设计原理?
1. 化学电源:人们利用原电池原理,将化学能直接转化为电能,制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池,以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中,电池发挥的作用不可代替,大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船,小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等,都离不开各种各样的电池。
2. 加快反应速率:如实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,用纯锌生成氢气的速率较慢,而用粗锌可大大加快化学反应速率,这是因为在粗锌中含有杂质,杂质和锌形成了无数个微小的原电池,加快了反应速率。
3. 比较金属的活动性强弱:一般来说,负极比正极活泼。
4. 防止金属的腐蚀:金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应,使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。在金属腐蚀中,我们把不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀,电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀:
在潮湿的空气中,钢铁表面吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了少量的氧气、二氧化碳,含有少量的H+和OH-形成电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了无数个微小的原电池,铁作负极,碳作正极,发生吸氧腐蚀。
八、化学电池的优劣标准?
碱性锌锰电池优点:比普通电池性能好,它的比能量和可储存时间均由提高,适用于大电流和连续放电,是民用电池的升级换代产品。
缺点:放电完了,不能再用。
蓄电池优点:电压稳定,使用方便,安全可靠,价格低廉,可多次重复使用。
缺点:比能量低,笨重,废弃电池污染环境。
九、关于化学电池的名言?
不是电解质也不一定就是非电解质。所以,对你不好的人也未必就是坏人!
对待得失恰似氧化还原,得到会使你的价位降低,而放手却能使你的价位升高。
你不是氢氧化铝,凭什么既与酸又跟碱反应?
人一定要足够优秀或足够强大,如果你只是弱酸或者弱碱,那即使是滥情如Al(OH)3者也不会要你!
多少强酸的追求,二氧化硅不为所动,因为他只想与HF远走高飞… H2O对Cl2一心一意,Cl2却偏偏要弄出“三分四离”。
SO2为品红褪色是暂时的,氯水为品红褪色却是永远的;而氯水让石蕊变红是暂时的,SO2让石蕊变红却是永远的…你是否找到值得你为之彻底改变或愿意为你永远改变的那个人呢?
十、化学电池的反应规律?
之前
原电池是化学变化产生电流,电解是外电流让其产生化学变化。两者正相反。
一、原电池、电解池的两极
电子从负极通过导线流向正极,电子的定向移动形成电流,电流的方向是正极到负极,这是物理学规定的。
阴极、阳极是电化学规定的,失去电子的极即氧化极,也就是阳极;得到电子的极即还原极,也就是阴极。
原电池中阳极失去电子,电子由阳极通过导线流向阴极,阴极处发生得电子的反应,由于原电池是一种化学能转化为电能的装置,它作为电源,通常我们称其为负极和正极。在电解池中,连着负极的一极是电解池的阴极,连着正极的一极是电解池的阳极,由于电解池是一种电能转化为化学能的装置,我们通常说明它的阳极和阴极。
二、原电池、电解池、电镀池的判断
(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。
(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
三、分析电解应用的主要方法和思路
1、电解质在通电前、通电后的关键点是:
通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。
通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。
2、在电解时离子的放电规律是:
阳极:
金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-
阴极:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(浓)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、电解的结果:溶液的浓度、酸碱性的变化
溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。
四、燃烧电池小结
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;
正极:化合价降低,得到电子发生还原反应;
总反应式为:两极反应的加合;
书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。
五、电化学的应用
1、原电池原理的应用
a.原电池原理的三个应用和依据:
(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。
(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:
作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。
b.判断依据:
(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。
(2)根据反应的速度判断强弱。
(3)根据反应的条件判断强弱。
(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
2、电解规律的应用
(1)电解规律的主要应用内容是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。
(2)恢复电解液的浓度:
电解液应先看pH的变化,再看电极产物。欲使电解液恢复一般是:
电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。
(3)在分析应用问题中还应该注意:
一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。
原电池和电解池的区别:是否有外电源
显然,上面的是原电池,没有外接电源,经典的Cu-Zn原电池(中间连接的是起盐桥的作用)
而下面的是Cu-Zn原电池作为外接电源,给C棒组成的电解池提供电源。
1.原电池是将化学能转化为电能的装置.电解池将电能转换为化学能
原电池与电解池
原电池形成三条件:“三看”.
先看电极:两极为导体且活泼性不同;
再看溶液:两极插入电解质溶液中;
三看回路:形成闭合回路或两极接触.
原理三要点:(1) 相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应.
(2) 相对不活泼金属(或碳)作正极,得到电子,发生还原反应
(3) 导线中(接触)有电流通过,使化学能转变为电能
原电池与电解池的比较
(1)定义 (2)形成条件
原电池 化学能转变成电能的装置 合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路
电解池 电能转变成化学能的装置 电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电
源、形成回路
(3)电极名称 (4)反应类型 (5)外电路电子流向
负极 氧化 负极流出、正极流入
正极 还原
阳极 氧化
阴极 还原 阳极流出、阴极流入
极化就是电极附近的离子浓度偏离了主题溶液的浓度的情况;
原电池极化导致产生的电压或电流偏小(输出的电能下降);
电解池极化导致需要维持电解的电压增大(需要更多的电能).
高中化学:原电池是不是一般都是正极放气体的?电解池是不是一般是阴极放气体? -
。。。^_^ 原电池一般都是正极放气体.电解池这个不一定哦.电解NaCl溶液 阴阳极都有气体,这样的还是很多的.
高中化学:电解池中阳极与原电池中阴极的性质是不是都一样?
。。。^_^ 不完全一样.原电池负极要求能与电解质溶液反应且活泼性强于正极,电解池阳极如果是活泼金属电极(除金,铂)都可以失电子,如果不是溶液中阴离子失电子.
高二化学、求解、原电池和电解池的区别、要全面的、 -
。。。^_^ 一、原电池、电解池的两极 电子从负极通过导线流向正极,电子的定向移动形成电流,电流的方向是正极到负极,这是物理学规定的.阴极、阳极是电化学规定的,失去电...
高中化学原电池和电解池的区别是什么
。。。^_^ 原电池是可以自发的进行氧化还原反应从而起到供电的作用电解池是在外加电源的作用下进行的被动的氧化还原反应实质:原电池化学能转化为电能;电解池电能转化为化学能;电极:原电池正、负极;电解池阴、阳极;反应:原电池:正极还原反应,负极氧化反应;电解池阴极还原,阳极氧化还原(记住:阳氧)在应用上电解池有电镀,精炼铜等
高中化学原电池和电解池的区别是啥
。。。^_^ 从电的角度说原电池是电源,电解池需要外接电源.从化学反应来说:原电池的反应是自发进行的氧化还原反应,电解池的反应一般是不能自发进行的.从焓变角度来说,原电池的反应焓变为负,电解池的反应焓变为正
高中化学电解池,原电池阴极和负极一样吗 -
。。。^_^ 不一样 原电池的叫负极 电解池的叫阴极 考试填错了要扣分的
高中化学,电解池与原电池的区别.
。。。^_^ (1)原电池是对外供电的,是自发的; 而电解池需要通电,是被动的.(2)原电池是将内部的化学能转化为电能; 而电解池则刚好相反,是将电能转化为化学能的.(3)原电池的电子流向刚好跟电流的方向相反(电流是正电荷的流向,电子带负电); 电解池则刚好跟原电池电子的流向相反(电子经负极流出到电解池中).(4)原电池的两个电极分别为:负极、正极, 电解池的两个电极分别为:阴极、阳极.
高中化学好几个原电池和电解池串联,怎么区分....是肯定只有一个原电池,剩下的都是电解池么?那并联
。。。^_^ 看电极材料和电解质溶液能自发进行氧化还原反应的是原电池,然后确定正负极以及电子的流向和电解池的阴阳极及相关的反应.
高中化学.构成原电池和电解池的条件分别是什么?? -
。。。^_^ 原电池首先是要能自发进行的反应,然后需要能导电的通电导线与电解质溶液.电解池一般与原电池的差别在于它需要通电才可以进行反应,或者说需要通电才能进行我们需要的反应,电解池也是需要通电导线与电解质溶液的.
原电池与电解池中的内电路电子是不是都是从正极到负极?而外电路都是从负极到正极? -
。。。^_^ 内电路是离子从正极到负极,外电路是电子从负极到正极
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