超级电容在太阳能电池蓄电方面的实验研究

郭山河 田云霞 李 跃 李守春 刘 丽

（吉林大学物理学院，吉林 长春 130025）

超级电容在太阳能电池蓄电方面的实验研究

郭山河 田云霞 李 跃 李守春 刘 丽

（吉林大学物理学院，吉林 长春 130025）

超级电容作为推广绿色能源的重要环节，随着它的逐步开发、利用，将更多地走进人们的视野，其零污染、长寿命更是价值的体现.作为工科学生在“太阳能电池室外特性研究”实验环节中及早地了解认识它，对未来科技发展的趋势是大有益处的.

超级电容；太阳能电池；充电与放电

1 超级电容的原理

传统物理电容中储存的电能来源于电荷在两块极板上的分离，若两块平行极板之间为真空（相对介电常数为1）或一层绝缘材料（相对介电常数为ε），其电容值为：C＝εS/d.其中，S为极板面积，d为介质厚度，所储存的能量为：E＝C（ΔU）2/2（C为电容值，ΔU 为极板间的电压降）.可见，若想获得较大的电容量储存更多的能量，必须增大面积S以及减少介质厚度d.但S与d的变化空间有限，就限制了电容储存电能的能力.超级电容采用活性炭材料制作成多孔电极，同时在相对的碳多孔电极之间充填电解质溶液，当在两端施加电压时，相对的多孔电极上分别聚集正负电荷，而电解质溶液中相互束缚的正负离子将由于电场作用分别聚集到与正负极板相对的界面上，从而形成两个电荷层.由于活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面积（即获得了极大的电极面积S），而相互束缚的正负离子间距不到1nm（即获得了极小的介质……