化學名稱gasb怎麼讀

① 說說太陽能都能用來干什麼

太陽能熱利用
就目前來說，人類直接利用太陽能還處於初級階段，主要有太陽能集熱、太陽能熱水系統、太陽能暖房、太陽能發電等方式。 太陽能集熱器 太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統中，接受太陽輻射並向傳熱工質傳遞熱量的裝置。按傳熱工質可分為液體集熱器和空氣集熱器。按採光方式可分為聚光型集熱器和吸熱型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器:一個好的太陽能集熱器應該能用20～30年。自從大約1980年以來所製作的集熱器更應維持40～50年且很少進行維修。 太陽能熱水系統 早期最廣泛的太陽能應用即用於將水加熱，現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要元件包括收集器、儲存裝置及循環管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應無日照時使用，另外尚可能有強制循環用的水，以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依循環方式太陽能熱水系統可分兩種： 1、自然循環式: 此種型式的儲存箱置於收集器上方。水在收集器中接受太陽輻射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現像，促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關系，水流量於收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環水，維護甚為簡單，故已被廣泛採用。 2、強制循環式: 熱水系統用水使水在收集器與儲水箱之間循環。當收集器頂端水溫高於儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設有止回閥以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種型式的熱水系統的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預測性能，亦可推算於若干時間內的加熱水量。如在同樣設計條件下，其較自然循環方式具有可以獲得較高水溫的長處，但因其必須利用水，故有水電力、維護（如漏水等）以及控制裝置時動時停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統或需要較高水溫的情形，才選擇強制循環式，一般大多用自然循環式熱水器。 暖房 利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區已使用多年。因寒帶地區冬季氣溫甚低，室內必須有暖氣設備，若欲節省大量化石能源的消耗，設法應用太陽輻射熱。大多數太陽能暖房使用熱水系統，亦有使用熱空氣系統。太陽能暖房系統是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統，及室內暖房風扇系統所組成，其過程乃太陽輻射熱傳導，經收集器內的工作流體將熱能儲存，再供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內、直接裝設在房間內或裝設於儲存裝置及房間之間等不同設計。當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設計，或者將太陽能直接用於熱電或光電方式發電，再加熱房間，或透過冷暖房的熱裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統），然後利用風扇將室內或室外空氣驅動至此儲熱裝置中吸熱，再把此熱空氣傳送至室內；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，當熱流體流至室內，在利用風扇吹送被加熱空氣至室內，而達到暖房效果。 太陽能發電 即直接將太陽能轉變成電能，並將電能存儲在電容器中，以備需要時使用。 太陽能離網發電系統 太陽能離網發電系統包括1、太陽能控制器(光伏控制器和風光互補控制器)對所發的電能進行調節和控制，一方面把調整後的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多餘的能量送往蓄電池組儲存，當所發的電不能滿足負載需要時，太陽能控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電後，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時，太陽能控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池。控制器的性能不好時，對蓄電池的使用壽命影響很大，並最終影響系統的可靠性。2、太陽能蓄電池組的任務是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負載用電。3、太陽能逆變器負責把直流電轉換為交流電，供交流負荷使用。太陽能逆變器是光伏風力發電系統的核心部件。由於使用地區相對落後、偏僻，維護困難，為了提高光伏風力發電系統的整體性能，保證電站的長期穩定運行，對逆變器的可靠性提出了很高的要求。另外由於新能源發電成本較高，太陽能逆變器的高效運行也顯得非常重要。 太陽能離網發電系統主要產品分類 A、光伏組件 B、風機 C、控制器 D、蓄電池組 E、逆變器 F、風力/光伏發電控制與逆變器一體化電源。 太陽能並網發電系統 可再生能源並網發電系統是將光伏陣列、風力機以及燃料電池等產生的可再生能源不經過蓄電池儲能，通過並網逆變器直接反向饋入電網的發電系統。 因為直接將電能輸入電網，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發出的電力，減小能量損耗，降低系統成本。並網發電系統能夠並行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源，降低整個系統的負載缺電率。同時，可再生能源並網系統可以對公用電網起到調峰作用。並網發電系統是太陽能風力發電的發展方向，代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術。 太陽能並網發電系統主要產品分類 A、光伏並網逆變器 B、小型風力機並網逆變器 C、大型風機變流器 （雙饋變流器，全功率變流器）。
[編輯本段]空間太陽能電源
第一個空間太陽電池載於1958年發射的Vangtuard I，體裝式結構，單晶Si襯底，效率約10%（28℃）。到了1970年代，人們改善了電池結構，採用BSF、光刻技術及更好減反射膜等技術，使電池的效率增加到14%。在70年代和80年代，地面太陽電池大約每5.5年全球產量翻番；而空間太陽電池在空間環境下的性能，如抗輻射性能等得到了較大改善。由於80年代太陽電池的理論得到迅速發展，極大地促進了地面和空間太陽電池性能的改善。到了90年代，薄膜電池和Ⅲ-Ⅴ電池的研究發展很快，而且聚光陣結構也變得更經濟，空間太陽電池市場競爭十分激烈。在繼續研究更高性能的太陽電池，主要有兩種途徑：研究聚光電池和多帶隙電池。 × 空間太陽電池主要性能 電池效率 由於太陽電池在不同光強或光譜條件下效率一般不同，對於空間太陽電池一般採用AM0光譜（1.367KW/㎡），對於地面應用一般採用AM1.5光譜（即地面中午晴空太陽光，1.000 KWm-2）作為測試電池效率的標准光源。太陽電池在AM0光譜效率一般低於AM1.5光譜效率2～4個百分點，例如一個AM0效率為16%的Si太陽電池AM1.5效率約為19%）。 ◎ 25℃，AM0條件下太陽電池效率 電池類型 面積（cm2） 效率（%） 電池結構 一般Si太陽電池 64cm2 14.6 單結太陽電池 先進Si太陽電池 4cm2 20.8 單結太陽電池 GaAs太陽電池 4cm2 21.8 單結太陽電池 InP太陽電池 4cm2 19.9 單結太陽電池 GaInP/GaAs 4cm2 26.9 單片疊層雙結太陽電池 GaInP/GaAs/Ge 4cm2 25.5 單片疊層雙結太陽電池 GaInP/GaAs/Ge 4cm2 27.0 單片疊層三結太陽電池 ◎ 聚光電池 GaAs太陽電池 0.07 24.6 100X GaInP/GaAs 0.25 26.4 50X，單片疊層雙結太陽電池 GaAs/GaSb 0.05 30.5 100X，機械堆疊太陽電池 空間太陽電池在大氣層外工作，在近地球軌道太陽平均輻照強度基本不變，通常稱為AM0輻照，其光譜分布接近5800K黑體輻射光譜，強度1353mW/cm2。因此空間太陽電池多採用AM0光譜設計和測試。 空間太陽電池通常具有較高的效率，以便在空間發射的重量、體積受限制的條件下，能獲得特定的功率輸出。特別在一些特定的發射任務中，如微小衛星（重量在50～100公斤）上應用，要求單位面積或單位重量的比功率更高。 抗輻照性能 空間太陽電池在地球大氣層外工作，必然會受到高能帶電粒子的輻照，引起電池性能的衰減，主要原因是由於電子或質子輻射使少數載流子的擴散長度減小。其光電參數衰減的程度取決於太陽電池的材料和結構。還有反向偏壓、低溫和熱效應等因素也是電池性能衰減的重要原因，尤其對疊層太陽電池，由於熱脹系數顯著不同，電池性能衰減可能更嚴重。 × 空間太陽電池的可靠性 光伏電源的可靠性對整個發射任務的成功起關鍵作用，與地面應用相比，太陽電池/陣的費用高低並不重要，因為空間電源系統的平衡費用更高，可靠性是最重要的。空間太陽電池陣必須經過一系列機械、熱學、電學等苛刻的可靠性檢驗。 Si太陽電池 硅太陽電池是最常用的衛星電源，從1970年代起，由於空間技術的發展，各種飛行器對功率的需求越來越大，在加速發展其他類型電池的同時，世界上空間技術比較發達的美、日和歐空局等國家，都相繼開展了高效硅太陽電池的研究。以日本SHARP公司、美國的SUNPOWER公司以及歐空局為代表，在空間太陽電池的研究發展方面領先。其中，以發展背表面場（BSF）、背表面反射器（BSR）、雙層減反射膜技術為第一代高效硅太陽電池，這種類型的電池典型效率最高可以做到15%左右，目前在軌的許多衛星應用的是這種類型的電池。 到了70年代中期，COMSAT研究所提出了無反射絨面電池（使電池效率進一步提高）。但這種電池的應用受到限制：一是制備過程復雜，避免損壞PN結；二是這樣的表面會吸收所有波長的光，包括那些光子能量不足以產生電子-空穴對的紅外輻射，使太陽電池的溫度升高，從而抵消了採用絨面而提高的效率效應；三是電極的製作必須沿著絨面延伸，增加了接觸的難度，使成本升高。 80年代中期，為解決這些問題，高效電池的製作引入了電子器件製作的一些工藝手段，採用了倒金子塔絨面、激光刻槽埋柵、選擇性發射結等製作工藝，這些工藝的採用不但使電池的效率進一步提高，而且還使得電池的應用成為可能。特別在解決了諸如採用帶通濾波器消除溫升效應以後，這類電池的應用成了空間電源的主角。 雖然很多工藝技術是由一些研究所提出，但卻是在一些比較大的公司得到了發揚光大，比如倒金子塔絨面、選擇性發射結等工藝是在澳大利亞新南威爾士大學光伏研究中心出現，但日本的SHARP公司和美國的SUNPOWER公司目前的技術水平卻為世界一流，有的技術甚至已經移植到了地面用太陽電池的大批量生產。 為了進一步降低電池背面復合影響，背面結構則採用背面鈍化後開孔形成點接觸，即局部背場。這些高效電池典型結構為PERC、PERL、PERT、PERF[1]，其中前種結構的電池已經在空間獲得實用。典型的高效硅太陽電池厚度為100μm，也被稱為NRS/BSF（典型效率為17%）和NRS/LBSF（典型效率為18%），其特徵是正面具有倒金子塔絨面的選擇性發射結構，前後表面均採用鈍化結構來降低表面復合，背面場採用全部或局部背場。實際應用中還發現，雖然採用局部背場工藝的電池要普遍比NRS/BSF的電池效率高一個百分點，但通常局部背場的抗輻照能力比較差。 到了上世紀90年代中期，空間電源工程人員發現，雖然這種類型電池的初期效率比較高，但電池的末期效率比初期效率下降25%左右，限制了電池的進一步應用，空間電源的成本仍然不能很好地降低。 為了改變這種情況，以SHARP為首的研究機構提出了雙邊結電池結構，這種電池的出現有效地提高了電池的末期效率，並在HES、HES-1衛星上獲得了實際應用。 另外研究人員還發現，衛星對電池陣位置的要求比較苛刻，如果太陽電池陣不對日定向或對日定向差等都會影響到衛星電源的功率，這在一定程度上也限制了衛星整體系統的配置。比如空間站這樣復雜的飛行器，有的電池陣幾乎不能完全保證其充足的太陽角，因而就需要高效電池來滿足要求。雖然目前已經部分應用了常規的高效電池，但電池的高的α吸收系數、有限的空間和重量的需要使其仍然不能滿足空間系統大規模功率的需要。傳統的電池結構仍然受到很大程度的限制。在這種情況下，俄羅斯在研究高效硅電池初期就側重於提高電池的末期效率為主，在結合電池陣研究方面提出了雙面電池的構想並獲得了成功，真正做到了高效長壽命和低成本。 × 太陽能路燈 太陽能路燈太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈，因其具有不受供電影響，不用開溝埋線，不消耗常規電能，只要陽光充足就可以就地安裝等特點，因此受到人們的廣泛關注，又因其不污染環境，而被稱為綠色環保產品。太陽能路燈即可用於城鎮公園、道路、草坪的照明，又可用於人口分布密度較小，交通不便經濟不發達、缺乏常規燃料，難以用常規能源發電，但太陽能資源豐富的地區，以解決這些地區人們的家用照明問題。
[編輯本段]太陽能電池
太陽能電池發電原理 太陽能電池是一對光有響應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發電原理基本相同，現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結。 當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發生了越遷，成為自由電子在P－N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是：光子能量轉換成電能的過程。 太陽簡介 太陽是離地球最近的一顆恆星,也是太陽系的中心天體,它的質量占太陽系總質量的99.865%。太陽也是太陽系裡惟一自己發光的天體,它給地球帶來光和熱。如果沒有太陽光的照射,地面的溫度將會很快地降低到接近絕對零度。由於太陽光的照射,地面平均溫度才會保持在14℃左右,形成了人類和絕大部分生物生存的條件。除了原子能、地熱和火山爆發的能量外,地面上大部分能源均直接或間接同太陽有關。 太陽是一個主要由氫和氦組成的熾熱的氣體火球,半徑為6.96×105km(是地球半徑的109倍)，質量約為1.99×1027t(是地球質量的33萬倍)，平均密度約為地球的1/4。太陽表面的有效溫度為5762K,而內部中心區域的溫度則高達幾千萬度。太陽的能量主要來源於氫聚變成氦的聚變反應,每秒有6.57×1011kg的氫聚合生成6.53×1011kg的氦,連續產生3.90×1023kW能量。這些能量以電磁波的形式,以3×105km/s的速度穿越太空射向四面八方。地球只接受到太陽總輻射的二十二億分之一,即有1.77×1014kW達到地球大氣層上邊緣(「上界」),由於穿越大氣層時的衰減,最後約8.5×1013kW到達地球表面,這個數量相當於全世界發電量的幾十萬倍。 根據目前太陽產生的核能速率估算,氫的儲量足夠維持600億年,而地球內部組織因熱核反應聚合成氦,它的壽命約為50億年,因此,從這個意義上講,可以說太陽的能量是取之不盡、用之不竭的。 太陽的結構和能量傳遞方式簡要說明如下。 太陽的質量很大,在太陽自身的重力作用下,太陽物質向核心聚集,核心中心的密度和溫度很高,使得能夠發生原子核反應。這些核反應是太陽的能源,所產生的能量連續不斷地向空間輻射,並且控制著太陽的活動。根據各種間接和直接的資料,認為太陽從中心到邊緣可分為核反應區、輻射區、對流區和太陽大氣。 (1)核反應區 在太陽半徑25%(即0.25R)的區域內,是太陽的核心,集中了太陽一半以上的質量。此處溫度大約1500萬度(K),壓力約為2500億大氣壓(1atm=101325Pa),密度接近158g/cm3。這部分產生的能量占太陽產生的總能量的99%,並以對流和輻射方式向外輻射。氫聚合時放出伽瑪射線,這種射線通過較冷區域時,消耗能量,增加波長,變成X射線或紫外線及可見光。 (2)輻射區 在核反應區的外面是輻射區,所屬范圍從0.25～0.8R,溫度下降到13萬度,密度下降為0.079g/cm3。在太陽核心產生的能量通過這個區域由輻射傳輸出去。 (3)對流區 在輻射區的外面是對流區(對流層),所屬范圍從0.8～1.0R,溫度下降為5000K,密度為10－8g/cm3。在對流區內,能量主要靠對流傳播。對流區及其裡面的部分是看不見的,它們的性質只能靠同觀測相符合的理論計算來確定。 (4)太陽大氣 大致可以分為光球、色球、日冕等層次,各層次的物理性質有明顯區別。太陽大氣的最底層稱為光球,太陽的全部光能幾乎全從這個層次發出。太陽的連續光譜基本上就是光球的光譜,太陽光譜內的吸收線基本上也是在這一層內形成的。光球的厚度約為500km。色球是太陽大氣的中層,是光球向外的延伸,一直可延伸到幾千公里的高度。太陽大氣的最外層稱為日冕,日冕是極端稀薄的氣體殼,可以延伸到幾個太陽半徑之遠。嚴格說來,上述太陽大氣的分層僅有形式的意義,實際上各層之間並不存在著明顯的界限,它們的溫度、密度隨著高度是連續地改變的。 可見,太陽並不是一個一定溫度的黑體,而是許多層不同波長放射、吸收的輻射體。不過,在描述太陽時,通常將太陽看作溫度為6000K、波長為0.3～3.0μm的黑色輻射體。 太陽能利用新近展 目前國際上已經從晶體硅、薄膜太陽能電池開發進入了有機分子電池、生物分子篩選乃至於合成生物學與光合作用生物技術開發的生物能源的太陽能技術新領域。 日前從上海市科委獲悉，華東師范大學科研人員利用納米材料在實驗室中成功「再造」葉綠體，以極其低廉的成本實現光能發電。 葉綠體是植物進行光合作用的場所，能有效將太陽的光能量轉化成化學能。此次課題組並非在植物體外「拷貝」了一個葉綠體，而是研製出一種與葉綠體結構相似的新型電池———染料敏化太陽能電池，嘗試將光能轉化成電能。在上海市納米專項基金的支持下，經過3年多實驗與探索，這塊仿生太陽能電池的光電轉化效率已超過10％，接近11％的世界最高水平。 項目負責人、華東師大納光電集成與先進裝備教育部工程研究中心主任孫卓教授展示了新型太陽能電池的「三明治」結構———中空玻璃夾著一層納米「夾心」，光電轉化的玄機就藏在這層幾十微米厚的復合薄膜中。納米「夾心」的「配方」十分獨特：染料充當「捕光手」，納米二氧化鈦則是「光電轉換器」。為了讓染料盡可能多「吃」太陽光，科研人員還別出心裁地撒了點「佐料」———一種由納米熒光材料製成的量子點，讓不同波長的陽光都能對上「捕光手」的「胃口」。只要不斷改進「配方」，納米「夾心」的光電轉化效率就能一次次提高。 作為第三代太陽能電池，染料敏化電池的最大吸引力在於廉價的原材料和簡單的製作工藝。據估算，染料敏化電池的成本僅相當於硅電池板的1／10。同時，它對光照條件要求不高，即便在陽光不太充足的室內，其光電轉化率也不會受到太大影響。另外，它還有許多有趣用途。比如，用塑料替代玻璃「夾板」，就能製成可彎曲的柔性電池；將它做成顯示器，就可一邊發電，一邊發光，實現能源自給自足。 太陽能是一種潔凈和可持續產生的能源，發展太陽能科技可減少在發電過程中使用礦物燃料，從而減輕空氣污染及全球暖化的問題。

② 再請高人幫忙英翻中

從政治角度來看，銻化鎵34證明是非常分歧。銻化鎵收到400多封信給其評論徵求意見稿，多一倍的任何其他問題，銻化鎵曾經處理witii 。這些反饋mosdy消極，特別是有關基礎設施的匯報。在美國注冊會計師協會GFOA ， NASACT ，國際城市/縣管理Asscociation （ ICMA ） ，安永會計師事務所，畢馬威會計師事務所，德勤會計師事務所和中有數百反對銻化鎵34部分或全部。在美國注冊會計師協會指出： 「擬議的雙角度...試圖以滿足如此眾多的用戶需要它未能有效。 」 NASACT斷言： 「這帶來了新的實踐...質疑的相關性，可靠性，甚至完整的財務報告對各國政府。 」
如果GFOA不是最強的對手的銻化鎵34 ，這無疑是最直言不諱。它說： 「政府不能要求承擔巨額費用，以提供信息，沒有示範價值。 」 GFOA成員甚至提到了銻化鎵傲慢和好鬥。 1999年5月，他們通過授權董事會切斷資金銻化鎵。當時， GFOA貢獻四十○點○○萬美元每年銻化鎵的三百五十○點○萬美元預算。盡管爭議，銻化鎵堅持其立場，並制定了標准， GFOA繼續資助的銻化鎵。之間的沖突銻化鎵和GFOA之後仍然輕微，直至海上報告成為一個中心議題的討論。
南海政府有格仔過去
銻化鎵自成立以來，海匯報了討論的議題。早期，銻化鎵開始擁護的概念，公共問責制。 1989年，銻化鎵開始發表研究報告大海。 1994年4月，銻化鎵了這一步，並發表聲明概念2 ，服務的努力和成就的報告。這是一個清楚地提醒我們，海上報告可能有朝一日成為一個要求。更緊迫的問題，如一個新的報告模式，是首要的重點，然而，和SEA的要求似乎是一個遙遠的未來考慮。

③ 新加坡化學題

A)solid has more molecule than the same of gas B)the gas molecule has a big distance than the solidC)the power of the gas is smaller than the solid D)the liquid has no constant shapebut the solid hasE)the motion of the molecule is non-stop

④ 太陽的資料

宇宙間的天體在不斷運動，並形成各級天體系統。如月球圍繞地球轉動，構成地月系，地球是地月系的中心天體。地球與太陽系的其他行星等天體都圍繞太陽公轉，太陽是太陽系的中心天體。太陽系是銀河系中極小的一部分，在銀河系中，像太陽這樣的恆星有2000億多顆。
在銀河系以外，現在觀察到類似銀河系的天體系統約有10億個，我們把它們稱為河外星系。銀河系和河外星系共同組成總星系。總星系是目前人們所能觀察到的宇宙部分。

為了便於認識星空，人們把宇宙假想為一個半徑無限大的球體，稱為天球。
為了便於認識恆星，人們把天球分成若干區域，這些區域稱為星座。如北斗七星就是大熊座的主要部分。按國際上規定，全球分為88個星座。每個恆星都歸屬一定的星座，如北極星就是小熊座中的一顆恆星。
所以說太陽系和星座完全是兩個不同的概念，不能混為一談。

補充：
12星座與 88星座的由來
88星座：古代為了要方便在航海時辨別方位與觀測天象，於是將散布在天上的星星運用想像力把它們連結起來，有一半是在古時候就已命名了，其命名的方式有依照古文明的神話與形狀的附會（包含了美索不達米亞、巴比倫、埃及、希臘的神話與史詩）。另一半（大部是在南半球的夜空中）是近代才命名，經常用航海的儀器來命名。在古代因地域的不同，所以"連連看"的方式也就不一樣！而現在世界已統一星座圖為將天空劃分八十八區域八十八個星座。

12星座：我們一般談論的『星座』(SIGN)，指的是『太陽星座』(SUNSIGN)；亦即以地球上的人為中心，同時間看到太陽運行到軌道（希臘文ZODIAC：意即～動物繞成的圈圈，又稱"黃道"）上哪一個星座的位置，就說那個人是什麼星座。 二千多年前希臘的天文學家希巴克斯（Hipparchus，西元前190～120）為標示太陽在黃道上觀行的位置，就將黃道帶分成十二個區段，以春分點為0°，自春分點（即黃道零度）算起，每隔30° 為一宮，並以當時各宮內所包含的主要星座來命名，依次為白羊、金牛、雙子、巨蟹、獅子、室女、天秤、天蠍、人馬、摩羯、寶瓶、雙魚等宮，稱之為黃道十二宮 。總計為十二個星群。在地球運轉到每個等份（星群）時所出生的嬰兒，長大後總有若干相似的特徵，包括行為特質等。將這些聯想（豐富的想像和創造力）串聯起來，便使這些星群人性的具像化了；又加入神話的色彩，成為文化（主要指希臘和羅馬神話）的重要部份。這套命理演進、流傳至今至少五千年的歷史，它們以這十二個星座為代表。但這些星座並非是某一個"星星"的意思，只能視為『名稱相同的一種代表標記而已』。

關於12星座的一點資料：
1.太陽（Sun）
●象徵著精神的圓，圓中有一小點，意味著混沌中生命的萌芽。
●太陽守護獅子座；在個人出生圖上的意義是自我表現。為一切行星光之來源，故影響性格。由太陽來看獅子座，可以發現其愛現和發光體的特質；另外，太陽常常被比喻為帝王，這和獅子座的愛面子和王者之風也有關系。
（這是否說明太陽在12星座中屬於獅子座？——美國警察）

關於88星座的一點資料：
仙女座
在講秋季四邊形時，已經提到過仙女座了（參見「飛馬座」的星座介紹）。構成這個四邊形的α星是仙女座中最亮的一顆，從四邊形中飛馬座α星到仙女座α星的對角線，向東北方向延伸，仙女座δ、β、γ這三顆亮星（除δ是3m外，其它兩顆都是2m星）幾乎就在這條延長線。再往前延伸，就碰到英仙座的大陵五了。大陵五與英仙座α星還有仙女座γ星剛好構成了一個直角三角形。

這顆仙女座γ星是個雙星，其中主星是顆2.3m的橙色星，伴星為5.1m的黃色星。有趣的是，這顆伴星是個「變色龍」，從黃色、金色到橙色、藍色，簡直像個高明的魔術師一樣變來變去。

仙女座中最著名的天體，大概要算是那個大星雲了。在仙女座υ星附近，晴朗無月的夜晚，我們可以看到一小塊青白色的雲霧，這就是仙女座大星雲。這個星雲早在1612年就被天文學家發現了，但直到本世紀20年代，美國天文學家哈勃才徹底搞清，它和人馬座中的那些星雲完全是兩碼事， 它是遠在220萬光年外的一個大星系，所以它的正確名稱應該是「仙女座河外星系」。

仙女座河外星系的直徑為17萬光年，包含3000多億顆恆星。它和我們銀河系很相似，也是漩渦狀的，也有很多變星、星團、星雲等。有趣的是，在它身旁還有兩個小星系，它們一起構成了一個三重星系。（一點都沒涉及太陽——美國警察）

獅子座
介紹春夜星空的牧夫座、室女座時，曾經提到過獅子座。獅子座的β星、牧夫座的大角以及室女座的角宿一，組成了春夜裡很重要的「春季大三角」。

獅子座也是黃道星座。由於歲差的緣故，在四千多年前的每年六月，太陽的視運動正好經過獅子座。（現在的六月，太陽的視運動已經到了金牛座與雙子座之間。）那時，波斯灣古國迦勒底的人民認為，太陽是從獅子座中獲得了很多熱量，所以天氣才變得熱起來。古埃及人也有同感，因為每年的這個時候，許多獅子都遷移到尼羅河河谷中去避暑。

古埃及對獅子座非常崇拜，據說，著名的獅身人面像就是由這頭獅子的身體配上室女的頭塑造出來的。獅子座里的星在我國古代也很受重視，我國古人把它們喻為黃帝之神，稱為軒轅。

我們在春夜通過春季大三角找到了獅子座β星後，它東邊的一大片星，就都是獅子座的了。在獅子座中，δ、θ、β三顆星構成一個很顯著的三角形，這是獅子的後身和尾巴；從ε到α這六顆星組成了一個鐮刀的形狀，又象個反寫的問號，這是獅子的頭，連接大熊座的指極星（即勺口的兩顆星）向與北極星相反的方向延伸，就可以找到它。α星我國叫軒轅十四，它的視星等為1.35m，是獅子座最亮的星，也是全天第二十一亮星。 它和大角、角宿一組成了一個等腰三角形，延長大熊座δ和γ星到十倍遠的地方可以找到它。古代，航海者經常用它來確定航船在大海中的位置，所以獅子座α星又被授予「航海九星之一」的稱號。

獅子座的軒轅十四就位於黃道附近，它和同樣處在黃道附近的金牛座畢宿五、天蠍座的心宿二和南魚座的北落師門一共四顆亮星，在天球上各相差大約90°，正好每個季節一顆，它們被合稱為黃道帶的「四大天王」。

每年11月中旬，尤其是14、15兩日的夜晚，在獅子座反寫問號的ζ星附近，會有大量的流星出現，這就是著名的獅子座流星雨。它大約每33年出現一次極盛， 早在公元931年，我國五代時期就已記錄了它極盛時的情景。到了1833年的最盛期，流星就像焰火一樣在ζ星附近爆發，每小時有上萬顆。以致第二天晚上有位農夫趕緊跑到屋外，看看天上的星是不是都掉光了。（能說明太陽屬於獅子座嗎？——美國警察）

總結：太陽在12星座和88星座中是不是都屬於獅子座呢？我對星座的了解不深，你到下面的網址中再去看看吧，或者請教一下專家。
參考資料：http://www.astronomy.com.cn/bbs/archive/o_t/t_36182/start_0/ http://www.hongen.com/art/twdg/index4.htm

太陽能電池
引言 太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源．也是清潔能源，不產生任何的環境污染。在太陽能的有效利用當中；大陽能光電利用是近些年來發展最快，最具活力的研究領域， 是其中最受矚目的項目之一。為此，人們研製和開發了太陽能電池。製作太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能後發生光電於轉換反應，根據所用材料的不同，太陽能電池可分為：1、硅太陽能電池；2、以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；3、功能高分子材料制備的大陽能電池；4、納米晶太陽能電池等。不論以何種材料來製作電池，對太陽能電池材料一般的要求有：1、半導體材料的禁帶不能太寬；②要有較高的光電轉換效率：3、材料本身對環境不造成污染；4、材料便於工業化生產且材料性能穩定。基於以上幾個方面考慮，硅是最理想的太陽能電池材料，這也是太陽能電池以硅材料為主的主要原因。但隨著新材料的不斷開發和相關技術的發展，以其它村料為基礎的太陽能電池也愈來愈顯示出誘人的前景。本文簡要地綜述了太陽能電池的種類及其研究現狀，並討論了太陽能電池的發展及趨勢。 1 硅系太陽能電池 1.1 單晶硅太陽能電池 硅系列太陽能電池中，單晶硅大陽能電池轉換效率最高，技術也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質量單晶硅材料和相關的成熱的加工處理工藝基礎上的。現在單晶硅的電地工藝己近成熟，在電池製作中，一般都採用表面織構化、發射區鈍化、分區摻雜等技術，開發的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池。提高轉化效率主要是靠單晶硅表面微結構處理和分區摻雜工藝。在此方面，德國夫朗霍費費萊堡太陽能系統研究所保持著世界領先水平。該研究所採用光刻照相技術將電池表面織構化，製成倒金字塔結構。並在表面把一13nm。厚的氧化物鈍化層與兩層減反射塗層相結合．通過改進了的電鍍過程增加柵極的寬度和高度的比率：通過以上製得的電池轉化效率超過23%，是大值可達23．3％。Kyocera公司制備的大面積（225cm2）單電晶太陽能電池轉換效率為19．44%，國內北京太陽能研究所也積極進行高效晶體硅太陽能電池的研究和開發，研製的平面高效單晶硅電池（2cm X 2cm）轉換效率達到19.79%，刻槽埋柵電極晶體硅電池（5cm X 5cm）轉換效率達8.6%。 單晶硅太陽能電池轉換效率無疑是最高的，在大規模應用和工業生產中仍占據主導地位，但由於受單晶硅材料價格及相應的繁瑣的電池工藝影響，致使單晶硅成本價格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困難的。為了節省高質量材料，尋找單晶硅電池的替代產品，現在發展了薄膜太陽能電池，其中多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池就是典型代表。 1．2 多晶硅薄膜太陽能電池 通常的晶體硅太陽能電池是在厚度350～450μm的高質量矽片上製成的，這種矽片從提拉或澆鑄的硅錠上鋸割而成。因此實際消耗的硅材料更多。為了節省材料，人們從70年代中期就開始在廉價襯底上沉積多晶硅薄膜，但由於生長的硅膜晶粒大小，未能製成有價值的太陽能電池。為了獲得大尺寸晶粒的薄膜，人們一直沒有停止過研究，並提出了很多方法。目前制備多晶硅薄膜電池多採用化學氣相沉積法，包括低壓化學氣相沉積（LPCVD）和等離子增強化學氣相沉積（PECVD）工藝。此外，液相外延法（LPPE）和濺射沉積法也可用來制備多晶硅薄膜電池。 化學氣相沉積主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,為反應氣體,在一定的保護氣氛下反應生成硅原子並沉積在加熱的襯底上，襯底材料一般選用Si、SiO2、Si3N4等。但研究發現，在非硅襯底上很難形成較大的晶粒,並且容易在晶粒間形成空隙。解決這一問題辦法是先用 LPCVD在襯底上沉熾一層較薄的非晶硅層，再將這層非晶硅層退火，得到較大的晶粒，然後再在這層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜，因此，再結晶技術無疑是很重要的一個環節，目前採用的技術主要有固相結晶法和中區熔再結晶法。多晶硅薄膜電池除採用了再結晶工藝外，另外採用了幾乎所有制備單晶硅太陽能電池的技術，這樣製得的太陽能電池轉換效率明顯提高。德國費萊堡太陽能研究所採用區館再結晶技術在FZ Si襯底上製得的多晶硅電池轉換效率為19％，日本三菱公司用該法制備電池，效率達16.42%。 液相外延（LPE）法的原理是通過將硅熔融在母體里，降低溫度析出硅膜。美國Astropower公司採用LPE制備的電池效率達12．2％。中國光電發展技術中心的陳哲良採用液相外延法在冶金級矽片上生長出硅晶粒，並設計了一種類似於晶體硅薄膜太陽能電池的新型太陽能電池，稱之為「硅粒」太陽能電池，但有關性能方面的報道還未見到。 多晶硅薄膜電池由於所使用的硅遠較單晶硅少，又無效率衰退問題，並且有可能在廉價襯底材料上制備，其成本遠低於單晶硅電池，而效率高於非晶硅薄膜電池，因此，多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據主導地位。 1.3 非晶硅薄膜太陽能電池 開發太陽能電池的兩個關鍵問題就是：提高轉換效率和 降低成本。由於非晶硅薄膜太陽能電池的成本低，便於大規模生產，普遍受到人們的重視並得到迅速發展，其實早在70年代初，Carlson等就已經開始了對非晶硅電池的研製工作,近幾年它的研製工作得到了迅速發展,目前世界上己有許多家公司在生產該種電池產品。 非晶硅作為太陽能材料盡管是一種很好的電池材料，但由於其光學帶隙為1.7eV, 使得材料本身對太陽輻射光譜的長波區域不敏感，這樣一來就限制了非晶硅太陽能電池的轉換效率。此外，其光電效率會隨著光照時間的延續而衰減，即所謂的光致衰退S一W效應，使得電池性能不穩定。解決這些問題的這徑就是制備疊層太陽能電池，疊層太陽能電池是由在制備的p、i、n層單結太陽能電池上再沉積一個或多個P-i-n子電池製得的。疊層太陽能電池提高轉換效率、解決單結電池不穩定性的關鍵問題在於：①它把不同禁帶寬度的材科組台在一起，提高了光譜的響應范圍；②頂電池的i層較薄，光照產生的電場強度變化不大，保證i層中的光生載流子抽出；③底電池產生的載流子約為單電池的一半，光致衰退效應減小；④疊層太陽能電池各子電池是串聯在一起的。 非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法有很多，其中包括反應濺射法、PECVD法、LPCVD法等，反應原料氣體為H2稀釋的SiH4，襯底主要為玻璃及不銹鋼片，製成的非晶硅薄膜經過不同的電池工藝過程可分別製得單結電池和疊層太陽能電池。目前非晶硅太陽能電池的研究取得兩大進展：第一、三疊層結構非晶硅太陽能電池轉換效率達到13％，創下新的記錄；第二.三疊層太陽能電池年生產能力達5MW。美國聯合太陽能公司（VSSC）製得的單結太陽能電池最高轉換效率為9．3%，三帶隙三疊層電池最高轉換效率為13％，見表1 上述最高轉換效率是在小面積（0．25cm2）電池上取得的。曾有文獻報道單結非晶硅太陽能電池轉換效率超過12．5％，日本中央研究院採用一系列新措施，製得的非晶硅電池的轉換效率為13．2％。國內關於非晶硅薄膜電池特別是疊層太陽能電池的研究並不多，南開大學的耿新華等採用工業用材料，以鋁背電極制備出面積為20X20cm2、轉換效率為8．28％的a－Si/a－Si疊層太陽能電池。 非晶硅太陽能電池由於具有較高的轉換效率和較低的成本及重量輕等特點，有著極大的潛力。但同時由於它的穩定性不高，直接影響了它的實際應用。如果能進一步解決穩定性問題及提高轉換率問題，那麼，非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發展產品之一。 2 多元化合物薄膜太陽能電池 為了尋找單晶硅電池的替代品,人們除開發了多晶硅、非晶硅薄膜太陽能電池外，又不斷研製其它材料的太陽能電池。其中主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。上述電池中，盡管硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，並且也易於大規模生產，但由於鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，並不是晶體硅太陽能電池最理想的替代 砷化鎵III-V化合物及銅銦硒薄膜電池由於具有較高的轉換效率受到人們的普遍重視。GaAs屬於III-V族化合物半導體材料，其能隙為1．4eV，正好為高吸收率太陽光的值，因此，是很理想的電池材料。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要採用 MOVPE和LPE技術，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯、反應壓力、III-V比率、總流量等諸多參數的影響。 除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb、GaInP等電池材料也得到了開發。1998年德國費萊堡太陽能系統研究所製得的GaAs太陽能電池轉換效率為24．2％，為歐洲記錄。首次制備的GaInP電池轉換效率為14．7％．見表2。另外，該研究所還採用堆疊結構制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個獨立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是Gasb,所得到的電池效率達到31．1％。 銅銦硒CuInSe2簡稱CIC。CIS材料的能降為1．leV，適於太陽光的光電轉換,另外，CIS薄膜太陽電池不存在光致衰退問題。因此，CIS用作高轉換效率薄膜太陽能電池材料也引起了人們的注目。 CIS電池薄膜的制備主要有真空蒸鍍法和硒化法。真空蒸鍍法是採用各自的蒸發源蒸鍍銅、銦和硒，硒化法是使用H2Se疊層膜硒化，但該法難以得到組成均勻的CIS。CIS薄膜電池從80年代最初8％的轉換效率發展到目前的15％左右。日本松下電氣工業公司開發的摻鎵的CIS電池，其光電轉換效率為15．3％（面積1cm2）。1995年美國可再生能源研究室研製出轉換效率為17．l％的CIS太陽能電池，這是迄今為止世界上該電池的最高轉換效率。預計到2000年CIS電池的轉換效率將達到20％，相當於多晶硅太陽能電池。 CIS作為太陽能電池的半導體材料，具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優點，將成為今後發展太陽能電池的一個重要方向。唯一的問題是材料的來源，由於銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發展又必然受到限制。 3 聚合物多層修飾電極型太陽能電池 在太陽能電池中以聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制爸的研究方向。其原理是利用不同氧化還原型聚合物的不同氧化還原電勢，在導電材料（電極）表面進行多層復合，製成類似無機P－N結的單向導電裝置。其中一個電極的內層由還原電位較低的聚合物修飾，外層聚合物的還原電位較高，電子轉移方向只能由內層向外層轉移；另一個電極的修飾正好相反，並且第一個電極上兩種聚合物的還原電位均高於後者的兩種聚合物的還原電位。當兩個修飾電極放入含有光敏化劑的電解波中時．光敏化劑吸光後產生的電子轉移到還原電位較低的電極上，還原電位較低電極上積累的電子不能向外層聚合物轉移，只能通過外電路通過還原電位較高的電極回到電解液，因此外電路中有光電流產生。 由於有機材料柔性好，製作容易，材料來源廣泛，成本底等優勢，從而對大規模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。但以有機材料制備太陽能電池的研究僅僅剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無機材料特別是硅電池相比。能否發展成為具有實用意義的產品，還有待於進一步研究探索。 4 納米晶化學太陽能電池 在太陽能電池中硅系太陽能電池無疑是發展最成熟的，但由於成本居高不下，遠不能滿足大規模推廣應用的要求。為此，人們一直不斷在工藝、新材料、電池薄膜化等方面進行探索，而這當中新近發展的納米TiO2晶體化學能太陽能電池受到國內外科學家的重視。 自瑞士Gratzel教授研製成功納米TiO2化學大陽能電池以來，國內一些單位也正在進行這方面的研究。納米晶化學太陽能電池（簡稱NPC電池）是由一種在禁帶半導體材料修飾、組裝到另一種大能隙半導體材料上形成的，窄禁帶半導體材料採用過渡金屬Ru以及Os等的有機化合物敏化染料，大能隙半導體材料為納米多晶TiO2並製成電極，此外NPC電池還選用適當的氧化一還原電解質。納米晶TiO2工作原理：染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電子快速注入到緊鄰的TiO2導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入TiO2導帶中的電於最終進入導電膜,然後通過外迴路產生光電流。 納米晶TiO2太陽能電池的優點在於它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在10％以上，製作成本僅為硅太陽電池的1/5～1/10．壽命能達到2O年以上。但由於此類電池的研究和開發剛剛起步，估計不久的將來會逐步走上市場。 5 太陽能電池的發展趨勢 從以上幾個方面的討論可知，作為太陽能電池的材料，III-V族化合物及CIS等系由稀有元素所制備，盡管以它們製成的太陽能電池轉換效率很高，但從材料來源看，這類太陽能電池將來不可能占據主導地位。而另兩類電池納米晶太陽能電池和聚合物修飾電極太陽能電地存在的問題，它們的研究剛剛起步，技術不是很成熟，轉換效率還比較低，這兩類電池還處於探索階段，短時間內不可能替代應系太陽能電池。因此，從轉換效率和材料的來源角度講，今後發展的重點仍是硅太陽能電池特別是多晶硅和非晶硅薄膜電池。由於多晶硅和非晶硅薄膜電池具有較高的轉換效率和相對較低的成本，將最終取代單晶硅電池，成為市場的主導產品。 提高轉換效率和降低成本是太陽能電池制備中考慮的兩個主要因素，對於目前的硅系太陽能電池，要想再進一步提高轉換效率是比較困難的。因此，今後研究的重點除繼續開發新的電池材料外應集中在如何降低成本上來，現有的高轉換效率的太陽能電池是在高質量的矽片上製成的，這是製造硅太陽能電池最費錢的部分。因此，在如何保證轉換效率仍較高的情況下來降低襯底的成本就顯得尤為重要。也是今後太陽能電池發展急需解決的問題。近來國外曾採用某些技術製得硅條帶作為多晶硅薄膜太陽能電池的基片，以達到降低成本的目的，效果還是比較現想的。

⑤ 薄膜太陽能電池的種類

非晶硅(Amorphous Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon，nc-Si，Microcrystalline Silicon，mc-Si)、化合物半導體II-IV 族[CdS、CdTe(碲化鎘)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有機導電高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (銅銦硒化物)..等 GaAs屬於III-V族化合物半導體材料，其能隙為1.4eV，正好為高吸收率太陽光的值，與太陽光譜的匹配較適合，且能耐高溫，在250℃的條件下，光電轉換性能仍很良好，其最高光電轉換效率約30%，特別適合做高溫聚光太陽電池。砷化鎵生產方式和傳統的硅晶圓生產方式大不相同，砷化鎵需要採用磊晶技術製造，這種磊晶圓的直徑通常為4—6英寸，比硅晶圓的12英寸要小得多。磊晶圓需要特殊的機台，同時砷化鎵原材料成本高出硅很多，最終導致砷化鎵成品IC成本比較高。磊晶目前有兩種，一種是化學的MOCVD，一種是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要採用MOVPE和LPE技術，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯，反應壓力，III-V比率，總流量等諸多參數的影響。GaAs(砷化鎵)光電池大多採用液相外延法或MOCVD技術制備。用GaAs作襯底的光電池效率高達29.5%(一般在19.5%左右)，產品耐高溫和輻射，但生產成本高，產量受限，現今主要作空間電源用。以矽片作襯底，MOCVD技術異質外延方法製造GaAs電池是降用低成本很有希望的方法。已研究的砷化鎵系列太陽電池有單晶砷化鎵，多晶砷化鎵，鎵鋁砷--砷化鎵異質結，金屬-半導體砷化鎵，金屬--絕緣體--半導體砷化鎵太陽電池等。
砷化鎵材料的制備類似硅半導體材料的制備，有晶體生長法，直接拉製法，氣相生長法，液相外延法等。由於鎵比較稀缺，砷有毒，製造成本高，此種太陽電池的發展受到影響。除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb，GaInP等電池材料也得到了開發。
1998年德國費萊堡太陽能系統研究所製得的GaAs太陽能電池轉換效率為24.2%，為歐洲記錄。首次制備的GaInP電池轉換效率為14.7%。另外，該研究所還採用堆疊結構制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個獨立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是GaSb，所得到的電池效率達到31.1%。
砷化鎵(GaAs)III-V化合物電池的轉換效率可達28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強，對熱不敏感，適合於製造高效單結電池。但是GaAs材料的價格不菲，因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。 銅銦硒CuInSe2簡稱CIC.CIS材料的能降為1.1 eV，適於太陽光的光電轉換，另外，CIS薄膜太陽電池不存在光致衰退問題。因此，CIS用作高轉換效率薄膜太陽能電池材料也引起了人們的注目。
CIS電池薄膜的制備主要有真空蒸鍍法和硒化法。真空蒸鍍法是採用各自的蒸發源蒸鍍銅，銦和硒，硒化法是使用H2Se疊層膜硒化，但該法難以得到組成均勻的CIS。CIS薄膜電池從80年代最初8%的轉換效率發展到現今的15%左右。日本松下電氣工業公司開發的摻鎵的CIS電池，其光電轉換效率為15.3%(面積25 px2)。1995年美國可再生能源研究室研製出轉換效率17.1%的CIS太陽能電池，這是迄今為止世界上該電池的最高轉換效率。預計到2000年CIS電池的轉換效率將達到20%，相當於多晶硅太陽能電池。CIS作為太陽能電池的半導體材料，具有價格低廉，性能良好和工藝簡單等優點。 CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體，帶隙1.5eV，與太陽光譜非常匹配，最適合於光電能量轉換，是一種良好的PV材料，具有很高的理論效率(28%)，性能很穩定，一直被光伏界看重，是技術上發展較快的一種薄膜電池。碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜，沉積速率也高。CdTe薄膜太陽電池通常以CdS/CdTe異質結為基礎。盡管CdS和CdTe和晶格常數相差10%，但它們組成的異質結電學性能優良，製成的太陽電池的填充因子高達FF =0.75。

制備CdTe多晶薄膜的多種工藝和技術已經開發出來，如近空間升華、電沉積、PVD、CVD、CBD、絲網印刷、濺射、真空蒸發等。絲網印刷燒結法：由含CdTe、CdS漿料進行絲網印刷CdTe、CdS膜，然後在600～700℃可控氣氛下進行熱處理1h得大晶粒薄膜。近空間升華法：採用玻璃作襯底，襯底溫度500～600℃，沉積速率10μm/min.真空蒸發法：將CdTe從約700℃加熱鉗堝中升華，冷凝在300～400℃襯底上，典型沉積速率1 nm/s. 以CdTe吸收層，CdS作窗口層半導體異質結電池的典型結構：減反射膜/玻璃/(SnO2:F)/CdS/P-CdTe/背電極。電池的實驗室效率不斷攀升，現今突16%。20世紀90年代初，CdTe電池已實現了規模化生產，但市場發展緩慢，市場份額一直徘徊在1%左右。商業化電池效率平均為8%-10%。
人們認為，CdTe薄膜太陽電池是太陽能電池中最容易製造的，因而它向商品化進展最快。提高效率就是要對電池結構及各層材料工藝進行優化，適當減薄窗口層CdS的厚度，可減少入射光的損失，從而增加電池短波響應以提高短路電流密度，較高轉換效率的CdTe電池就採用了較薄的CdS窗口層而創了最高紀錄。要降低成本，就必須將CdTe的沉積溫度降到550℃以下，以適於廉價的玻璃作襯底;實驗室成果走向產業，必須經過組件以及生產模式的設計、研究和優化過程。至今，不僅有許多國家的研究小組已經能夠在低襯底溫度下製造出轉換效率12%以上的CdTe太陽電池，而且在大面積組件方面取得了可喜的進展，許多公司正在進行CdTe薄膜太陽電池的中試和生產廠的建設，有的已經投產。 在廣泛深入的應用研究基礎上，國際上許多國家的CdTe薄膜太陽電池已由實驗室研究階段開始走向規模工業化生產。1998年美國的CdTe電池產量就為0.2MW，日本的CdTe電池產量為2.0MW。德國公司將在Rudisleben建成一家年產10MW的CdTe薄膜太陽電池組件生產廠，預計其生產成本將會低於$1.4/W。該組件不但性能優良，而且生產工藝先進，使得該光伏組件具有完美的外型，能在建築物上使用，既拓寬了應用面，又可取代某些建築材料而使電池成本進一步降低。
CdTe薄膜太陽電池是薄膜太陽電池中發展較快的一種光伏器件。美國南佛羅里達大學於1993年用升華法在25px2面積上做出效率為15.8 %的太陽電池，隨後，日本報道了CdTe基電池以CdTe作吸收層，CdS作窗口層的n-CdS/ p-CdTe半導體異質結電池，其典型結構為MgF2/玻璃/ SnO2:F/ n-CdS/ p-CdTe/背電極，小面積電池最高轉換效率16%，成為當時CdTe薄膜太陽能電池的最高紀錄，如今，太陽電池的研究方向是高轉換效率，低成本和高穩定性。因此，以CdTe為代表的薄膜太陽電池倍受關注，面積為90000px2電池轉換效率達到11.1%的水平。美國國家可再生能源實驗室提供了Solar Cells lnc的面積為171975px2CdTe薄膜太陽電池的測試結果，轉換效率達到7.7%;Bp Solar的CdTe薄膜太陽電池，面積為113500px2，效率為8.4%，面積為17650px2的太陽電池，轉換效率達到10.1%;Goldan Photon的CdTe太陽電池，面積為88200px2，轉換效率為7.7%。
碲化鎘薄膜太陽電池的製造成本低，現今，已獲得的最高效率為16%，是應用前景最好的新型太陽電池，它已經成為美、德、日、意等國研究開發的主要對象。
CdTe薄膜太陽電池較其他的薄膜電池容易製造，因而它向商品化進展最快。已由實驗室研究階段走向規模化工業生產。下一步的研發重點，是進一步降低成本、提高效率並改進與完善生產工藝。CdTe太陽能電池在具備許多有利於競爭的因素下，但在2002年其全球市佔率僅0.42﹪，現今CdTe電池商業化產品效率已超過10﹪，究其無法耀升為市場主流的原因，大至有下列幾點：一、模塊與基材材料成本太高，整體CdTe太陽能電池材料占總成本的53﹪，其中半導體材料只佔約5.5﹪。二、碲天然運藏量有限，其總量勢必無法應付大量而全盤的倚賴此種光電池發電之需。三、鎘的毒性，使人們無法放心的接受此種光電池。
CdTe太陽能電池作為大規模生產與應用的光伏器件，最值得關注的是環境污染問題。有毒元素Cd對環境的污染和對操作人員健康的危害是不容忽視的。我們不能在獲取清潔能源的同時，又對人體和人類生存環境造成新的危害。有效地處理廢棄和破損的CdTe組件，技術上很簡單。而Cd是重金屬，有劇毒，Cd的化合物與Cd一樣有毒。其主要影響，一是含有Cd的塵埃通過呼吸道對人類和其他動物造成的危害;二是生產廢水廢物排放所造成的污染。因此，對破損的玻璃片上的Cd和Te應去除並回收，對損壞和廢棄的組件應進行妥善處理，對生產中排放的廢水、廢物應進行符合環保標準的處理。現今各國均在大力研究解決CdTe薄膜太陽能電池發展的因素，相信上述問題不久將會逐個解決，從而使碲化鎘薄膜電池成為未來社會新的能源成分之一。 淺談多元化合物薄膜太陽能電池
據了解，科學家為了尋找單晶硅電池的替代品,除開發了多晶硅、非晶硅薄膜太陽能電池外，又不斷研製其它材料的太陽能電池。其中主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。
在上述電池中，盡管硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，並且也易於大規模生產，但由於鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，並不是晶體硅太陽能電池最理想的替代。
據了解，砷化鎵III-V化合物及銅銦硒薄膜電池由於具有較高的轉換效率受到人們的普遍重視。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要採用 MOVPE和LPE技術，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯、反應壓力、III-V比率、總流量等諸多參數的影響。
除GaAs外，其它III-V化合物如GaSb、GaInP等電池材料也得到了開發。
另外，研究所還採用堆疊結構制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個獨立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是Gasb,所得到的電池效率達到31.1%。
銅銦硒CuInSe2簡稱CIS。CIS材料的能降為1.1 eV，適於太陽光的光電轉換,另外，CIS薄膜太陽電池不存在光致衰退問題。因此，CIS用作高轉換效率薄膜太陽能電池材料也引起了人們的注目。
CIS作為太陽能電池的半導體材料，具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優點，將成為今後發展太陽能電池的一個重要方向。唯一的問題是材料的來源，由於銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發展又必然受到限制。

⑥ 鎵的地球化學性質

一、鎵的物理性質及用途

金屬鎵呈銀白色，質軟，在與人體相當的溫度（37℃）下便熔化成液體。鎵的熔點低但沸點很高，是液態范圍最大的金屬，其熔點為29.78℃，沸點為2403℃，29.6℃時密度為5.904g/cm³。

常溫下，鎵在空氣中很穩定，因為其表面會形成一層薄氧化膜，即使在達到紅熱程度時也會與空氣隔絕而不會被氧化。

鎵特殊的物理性質，使其成為一種性能優良的電子材料。以GaAs、GaP、GaSb為主的鎵系化合物半導體是電子工業的基礎材料，在光電子學領域和微波通訊領域應用極為廣泛，主要用於發光二極體、激光二極體、光探測器、太陽能電池、高速和超高速集成電路、可視顯示設備及微波固態器件。鎵在冶金、化工、醫學等方面也有不少應用。近十年來，隨著工業發展尤其是高新技術的發展，鎵的應用拓展了許多新的用途，計算機、液晶-等離子電視和航天技術是新興起的三大應用領域。在發展和需求的推動下，鎵的應用研究非常活躍，10年來全世界發表鎵應用技術的實驗研究論文數千篇，一些新型技術和材料在不斷涌現，全世界對鎵的需求量也在不斷增長。20世紀90年代初全世界鎵的年消費量約為60～70t，2000年時已超過了100t，並且還在不斷增長，其中90%以上用於製造鎵化合物半導體材料。因此，鎵被譽為「電子工業的食糧」。

我國對鎵的應用研究早在20世紀50年代就已開始，但由於受工業發展的限制，直到90年代，國內鎵消費量很小，這樣一個鎵資源大國鎵的年消費量僅為數噸，生產的鎵90%出口到國際市場。從20世紀90年代後期開始，國內鎵消費量開始增長。隨著國內高新技術、航天技術等迅速發展，鎵的需求量還會快速增長。因此，開展我國鎵資源及鎵應用的戰略研究是非常必要的。

二、鎵的地球化學性質

（一）鎵的地球化學參數

鎵位於元素周期表第四周期第三族中，在其四周的元素中，上方為鋁，下方為銦，左為鋅，右為鍺。其原子序數為31，原子量為69.72。

鎵有兩個穩定同位素，即⁶⁹Ga和⁷¹Ga，它們在自然界中的相對豐度為⁶⁹Ga=60.5%，⁷¹Ga=39.5%。鎵同位素是否也像其它元素的同位素組成一樣具有地質意義，目前還沒有詳細的研究。

表9-1和表9-2列出了鎵的地球化學參數及鎵與某些性質相近元素地球化學參數的對比。在元素地球化學分類中，戈爾德施密特將鎵劃歸親銅元素，查氏分類中將鎵劃歸硫化

表9-1 鎵的地球化學參數

表9-2 鎵的主要地球化學參數與相關元素對比

物礦床典型元素族，費氏將其劃歸金屬元素場。綜合起來，幾種分類的共同之處都在於說明鎵以親銅元素的身份成為硫化物礦床中富集的典型金屬元素。這是由鎵的地球化學性質所決定的。鎵在6配位時的離子半徑與硫化物礦床中常見Zn、Sn、Cu、Fe²⁺、Fe³⁺、Sb等元素的離子半徑接近（表9-3），尤其是鎵的電子構型與Zn類似，與Pb²⁺不僅配位數不同而且離子半徑差別也很大。因此，鎵在自然界通常能夠進入Zn和Fe組成的礦物，而在Pb礦物中含量很低。另一方面，Ga³⁺離子半徑與Al³⁺和Fe³⁺離子相近，其正3價電子都分布在最外部電子層上，因此最早時鎵有「類鋁」的說法。鎵的這一特性又決定了其地球化學性質的另一面，即鎵在氧化條件下地球化學性質與鋁和鐵尤其是與鋁相似，具有強的親石（親氧）性質。這是鎵與其它分散元素明顯不同的特點，這也使得鎵更廣泛地參與到各種地質作用中去。

表9-3 鎵與相關元素的離子半徑對比表

（二）鎵的豐度

目前大家比較公認的鎵的地殼豐度為15×10^-6，劉英俊等（1984）也推薦這一數值。關於鎵的豐度，隨著分析方法的提高其可靠性也在不斷提高。克拉克和華盛頓（1924）確定的值為n×10^-5，費爾斯曼（1933—1939）的數值為1×10^-5，戈爾德施密特（1937）、維爾納茨基（1949）、泰勒（1964）給出的數值均為15×10^-6，維爾納茨基（1962）給出了19×10^-6的地殼豐度。泰勒（1980，1982）給出的大洋地殼和大陸地殼鎵的克拉克值分別為17×10^-6和18×10^-6。黎彤（1985）給出的地殼豐度為15×10^-6，1997年給出的中國大陸岩石圈鎵的豐度為14.1×10^-6。

以上不同學者給出的數據以15×10^-6居多，這一數值可以作為地殼鎵的克拉克值。相比較而言，鎵在地殼中的含量是相當高的，比其他分散元素的地殼含量高出1～2個數量級，甚至比W、Sn、Mo、Be、Sb、Hg等元素的地殼含量高出許多。這是鎵在地球化學性質上親氧（石）性質而與鋁相伴隨的結果。

據泰勒（1982）的資料，初始地幔鎵的豐度為3×10^-6，但是來自地幔的岩石鎵含量一般都高於此值。

根據Cameron（1973）的資料，隕石中鎵的含量為48×10^-6。隕石中鎵的含量是直接測定的，不同類型的隕石及不同學者測定的結果也有很大的出入。據歐陽自遠（1988）的統計，13個鐵隕石含鎵為0.17×10^-6～100×10^-6，中國南丹鐵隕石含鎵81.9×10^-6。劉英俊等（1984）統計結果顯示，鐵隕石含鎵0.2×10^-6～96×10^-6，石隕石含鎵0.9×10^-6～20×10^-6。月球物質中含鎵一般為2.4×10^-6～6.1×10^-6，大致相當於地幔的鎵豐度。

（三）鎵在岩漿岩中的含量

鎵在岩漿岩中的性狀具有明顯的親石性而與鋁緊密相關，在岩漿結晶過程中類質同象進入含鋁硅酸鹽造岩礦物中，因此造成鎵的分散性質。盡管不同類型的岩漿岩具有不同的鎵含量，但鎵與鋁具有正消長關系，我們對中國13個岩體的分析及收集到的各類岩漿岩鎵的含量及其與鋁的關系如圖9-1所示。

超基性岩鎵的含量明顯低於鎵的地殼豐度（15×10^-6 ），最高 10×10^-6左右，低者僅1×10^-6～2×10^-6，鹼性岩含鎵最高，明顯高於地殼鎵豐度及其它岩類，中性岩石含鎵與地殼豐度接近，酸性岩含鎵略高於地殼豐度。從超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩→鹼性岩，鎵含量增高且呈現良好的線性分布特點。岩漿岩中鎵的含量比其它分散元素如 Ge、In、Tl、Cd等都要高出很多。

圖9-1 岩漿岩中鎵與鋁的關系

據劉英俊等（1984）研究結果顯示，岩漿岩的Ga/Al比值的變化是有規律的。由超基性岩、基性岩向酸性岩和鹼性岩方向，Ga/Al比值明顯增大（圖9-2）。因此，Ga/Al比值可作為劃分岩漿演化階段的化學指示劑。

圖9-2 岩漿岩中Al₂O₃含量及Ga/Al比值隨SiO₂含量的變化關系

岩漿岩中造岩礦物鎵含量的一些分析結果見表9-4，總體來說，在造岩礦物中，斜長石、黑雲母和白雲母含鎵最高，輝石、角閃石、橄欖石和石榴子石鎵含量在同一個水平上，都低於10×10^-6。在基性岩、中酸性岩中，斜長石中鎵的含量一般高於雲母類礦物，因此可以認為，斜長石是最主要的含鎵造岩礦物。劉英俊等（1984）研究認為，超基性岩中斜長石含鎵為10×10^-6～15×10^-6，輝石含鎵3×10^-6～5×10^-6，角閃石含鎵4×10^-6～8×10^-6；基性岩中70%～80%的鎵集中在斜長石中（20×10^-6～25×10^-6）；中酸性岩中斜長石攜帶了全部鎵的65%～90%，雖然雲母礦物含鎵相當高，但礦物含量有限，攜帶鎵的總量明顯低於長石（表9-5）。

表9-4 岩漿岩造岩礦物中鎵的含量（×10^-6）

表9-5 鎵在花崗岩主要造岩礦物中的分配

（四）鎵在熱液作用中的地球化學行為

我們在研究與岩漿作用有關的鉛鋅礦床的過程中，分析了山東香夼礦床的花崗閃長斑岩在矽卡岩化及蝕變過程中的成分變化，其中Ga、Al₂O₃和SiO₂的含量如表9-6所示。可以看出，花崗閃長岩在蝕變過程中，Al₂O₃和SiO₂呈下降趨勢，矽卡岩的Al₂O₃和SiO₂含量最低，而Ga含量及Ga/Al比值呈明顯的上升趨勢，矽卡岩含Ga最高，這種變化在圖9-3中更明顯地表示出來。但是，我們對幾個蝕變礦物Ga含量的分析發現，綠泥石和綠簾石含Ga明顯高於其他矽卡岩礦物，含量在50×10^-6～77×10^-6之間，而輝石和石榴子石含Ga僅n×10^-6。在夕卡岩中，綠簾石和綠泥石含量可達40%左右，可見這兩種礦物是夕卡岩中主要的載Ga礦物。這說明，在岩漿岩蝕變及夕卡岩化過程中，Ga仍然與Al和/或Fe緊密伴隨，並沒有大量進入流體相，這也從礦石含Ga很低（10×10^-6～15×10^-6）得到證實。

表9-6 山東香夼鉛鋅礦床花崗閃長斑岩在蝕變過程中Ga、Al₂O₃、SiO₂的含量變化

圖9-3 花崗閃長斑岩在蝕變過程中Ga、Al₂O₃、SiO₂的變化

劉英俊等（1984）對花崗岩在雲英岩化和蘇州鹼質花崗岩在鉀質和鈉質蝕變過程中Ga的變化的研究也得出了與上述結果類似的結論。沉積岩和變質岩以及其它類型的岩漿岩蝕變過程中Ga的變化還未見到十分系統的研究。

上述蝕變都屬於高溫熱液蝕變。大多數情況下，低溫蝕變由於蝕變帶不甚發育，蝕變分帶不明顯，研究資料還較少。與高溫蝕變結果不同的是，尤其是在某些低溫熱液型鉛鋅礦床中，Ga明顯得到了富集，如我國廣東凡口、大寶山，貴州牛角塘、杉樹林，湖南漁塘等鉛鋅礦床礦石含Ga最高可達50×10^-6～100×10^-6。一個十分明顯的現象就是產於沉積岩中的鉛鋅礦床，Ga含量明顯高於與岩漿活動有關的鉛鋅礦床。

與岩石中Ga的地球化學行為不同的是，岩石中的Ga與Al表現出親密關系，而Ga進入成礦熱液後其地球化學性質表現為親硫（銅），可以大量富集在以閃鋅礦為主的硫化物礦物中，進而成為人類可以利用的有用金屬。這種現象可能與以下幾種因素有關：①硫化物礦床礦石中的Al₂O₃含量明顯低於岩石，一般在5%～10%以下，有些甚至低於1%，沒有足夠的含鋁礦物形成可能會使Ga另謀出路；②岩石中的Ga處於氧化環境，而成礦流體屬於強的還原環境，在這兩種環境中Ga的地球化學性質可能也是不同的；③Ga的正三價態是最穩定價態，此價態下Ga屬於6配位離子，與閃鋅礦中的Zn²⁺和Fe²⁺同屬於6配位，且閃鋅礦是硫化物礦石中最常見和最主要的礦物，Ga容易進入其中得到富集。

劉英俊等（1984）認為，熱液作用中鎵也表現為一定程度的親石性質而在某些鋁硅酸鹽礦物如綠泥石中存在。表9-6的數據也說明了這一點。我們對比研究發現，當硫化物礦床中這類鋁硅酸鹽礦物大量存在時，硫化物中Ga的含量明顯降低。

（五）鎵在表生過程中的地球化學行為

在熱液作用過程中Ga具有親硫（銅）性質而與鋅關系密切，但在表生條件下，鎵的地球化學行為仍表現為親石性質而與鋁關系密切。最明顯的例子就是，富含鎵的鉛鋅礦床氧化帶中的鋅礦物含鎵都很低，氧化鐵礦物及粘土礦物含鎵則高得多（表9-7）。這說明在硫化物氧化過程中鎵轉移到了含鋁、鐵的氧化物中。目前的研究表明，其它類型的硫化物礦床在氧化過程中，微量的鎵也都轉入含鋁和含鐵相。

表9-7 廣東茶洞多金屬礦床中閃鋅礦和氧化鋅礦物鎵含量

圖9-4 卡麥隆花崗岩風化剖面Ga與Al₂O₃的關系（Hieronymus等，2001）

20世紀90年代初，我們曾對花崗岩中的斜長石在風化過程中微量元素的變化做過測定。基岩中的長石以斜長石為主，含量約為40%～50%，顆粒粗大，大者達 2～3cm。從垂向上，長石的變化順序為：未風化長石→半風化長石（保持長石晶體外形，仍然堅硬，部分已變為高嶺石）→高嶺石（塊狀）→高嶺土（鬆散土狀），分析發現，隨著風化程度的增高，盡管 Cu、Pb、Zn、Ag等變化很大（風化程度越高，這些元素含量越低），但 Ga含量變化不大，基岩中的斜長石含 Ga 為 31×10^-6 ～44×10^-6 ，半風化長石含 Ga 為 34×10^-6 ，塊狀高嶺石含 Ga 17×10^-6 ～28×10^-6 ，即使風化的最終產物高嶺土也含有 18×10^-6～23×10^-6的 Ga。這說明岩石在風化過程中，Ga與 Al的緊密關系避免了其流失，使其從一種含鋁礦物轉移到另一種含鋁礦物。同樣的結論由 Hieronymus等（2001）研究卡麥隆花崗岩風化剖面中得出（圖 9-4），也就是說，風化過程中 Ga 與 Al 是同步增長的。然而，也有相反的情況存在，如巴西 Tucurui地區玄武岩風化層及鋁土礦層中的 Ga與 Al₂O₃呈負相關，而與 Fe₂O₃呈正相關（圖9-5）。

圖9-5 巴西玄武岩風化剖面Ga與Al₂O₃和Fe₂O₃的關系

沉積岩中的鎵隨岩性的不同存在較大的差別，板岩、板岩+粘土、砂岩、碳酸鹽岩和深海粘土的Ga豐度分別被界定為19×10^-6、30×10^-6、12×10^-6、4×10^-6和20×10^-6。El Wakeel等（1961）對現代海底沉積物分析發現，深海紅色粘土含Ga為20×10^-6，石灰泥漿含Ga為12×10^-6，燧石泥漿含Ga為18×10^-6，最近10年所獲得的數據也都與此接近。相對於地殼豐度來說，砂岩和碳酸鹽岩尤其後者是貧Ga的。具體到某一確定地區的岩石，Ga含量雖有差別，有時差別還很大，但總體趨勢是Ga與Al緊密相關。沉積岩中的B、Ga也可以作為沉積作用的指相標准，如程安進（1994）利用B、Ga含量和B/Ga比值研究了安徽巢縣二疊紀地層沉積環境，其B、Ga含量及B/Ga比值見表9-8。

表9-8 安徽巢縣二疊紀地層的B、Ga含量及比值

沉積過程中，由於鎵與鋁的密切關系，在鋁大量聚集時鎵也往往形成工業富集，如沉積鋁土礦中的鎵具有重要的經濟意義，是世界鎵的最主要來源。

鎵在變質岩中的分布，主要取決於原岩成分和變質程度。原岩貧鎵者，變質岩含鎵亦低，如低鎵的基性-超基性岩經變質後，鎵含量依然很低；碳酸鹽岩變成大理岩，鎵含量甚至會降得更低。可以肯定的是，變質過程中鎵的變化仍與鋁關系密切。分析發現，變晶礦物如斜長石、夕線石、富鋁石榴子石、藍晶石以及角閃石都不同程度含有鎵，其中斜長石鎵含量可達30×10^-6，仍然是變質岩中主要的含鎵礦物。

圖9-6為滇西不同變質岩殘片的Ga-Al₂O₃關系圖。從圖中可以看出，變質岩中的Ga不僅與Al₂O₃含量呈正相關，而且在同一變質岩殘片中，隨著變質程度的加深，Ga含量有降低的趨勢。更重要的一點是，利用Ga-Al₂O₃關系，可以看出不同變質岩殘片之間的關系。僅就圖9-6來看，蒼山、雪龍山和石鼓變質岩具有一致的Ga-Al₂O₃變化趨勢，而崇山群與高黎貢山群具有一致的Ga-Al₂O₃變化趨勢。這說明它們可能屬於不同的古大陸。

圖9-6 滇西變質岩殘片的Ga-Al₂O₃關系圖

鎵在海水中的地球化學行為與鋁也是類似的（Orians，et al.，1988），因此可以結合Al來判斷海水的深度（Measures，et al.，1988，1992；Shiller，1998）。世界海水的平均鎵含量被確定為0.05×10^-9，近期的研究顯示海水中鎵的分布是不均勻的。大西洋海水在其近表面含鎵較高，向下在1000m左右處降低，再往深部又開始升高而後變得穩定，而在有些海盆地底部海水中鎵明顯富集，在挪威海，從海水表面向深部，鎵含量穩定地升高（Shiller，1998）。

海水中鎵最主要的來源是陸地（Bertine，et al.，1971；Shiller，et al.，1996），進入海水的土壤級別粒度的大氣塵含鎵可達22×10^-6，被認為是海水鎵的另一來源（Chester，et al.，1974）。Shiller（1988）認為，底部海水高的鎵濃度是海底沉積物再次懸浮溶解造成的。另外，海底火山作用也是鎵的重要來源。

在海水中，鎵比鋁穩定，因此停留的時間比鋁長5～10倍，一般鋁在海水中停留1～6.5年，而鎵可以停留5～22年，與錳的停留時間一致（Statham，et al.，1986；Jickells，et al.，1994）。因此，海水中Ga/Al比值也可以作為地球化學變化的參數。

三、鎵的資源狀況

鎵資源的研究並不像鎵的應用研究那樣活躍。主要原因在於全球地質學家們都認為鎵沒有單獨的礦床形成，鎵來自鉛鋅礦床、鋁土礦床和煤三大礦床類型的副產品。因此，鎵的成礦研究基本處於停滯狀態。

鎵是一種典型的分散元素，雖然在實驗室合成了數十種鎵的化合物，但自然界發現的鎵礦物只有2種，更是尚未發現一處獨立的鎵礦床。Phillip（1990）報道，世界鋁土礦伴生鎵儲量10萬t，閃鋅礦中伴生鎵6500t，合計鎵儲量106500t。雖然這一統計數字並不一定準確，但也說明全世界已經確認的鎵儲量是很少的。伴生鎵資源的另一個特點是，隨著主金屬礦產的耗盡，伴生的鎵也就不復存在。因此，在開發主金屬礦產的同時，如不重視回收鎵，就會造成鎵資源的短缺。

國外鎵生產國主要有法國、德國、美國和日本。鋁生產大國基本上都是鎵的產出大國。20世紀90年代初以前，鎵最主要的來源為鋁土礦，占鎵生產量的50%以上，閃鋅礦中回收的鎵約佔40%，其餘不足10%。90年代美國和加拿大聯合進行煤灰中鎵的回收研究，該項技術已經投產，使煤中原本不夠工業利用價值的鎵得以回收利用。

據1993年資料，我國鎵資源非常豐富，全國已發現富鎵礦床上百處，探明鎵儲量10多萬噸，其中50%以上為鋁土礦中的伴生鎵，其次為鉛鋅礦和其他礦床中伴生的鎵。已探明的鎵儲量分布於全國21個省區，但主要集中在山西（占鎵總儲量的26%）、吉林（20%）、河南（15%）、貴州（13%）、廣西（9%）和江西（5%）（中國地質礦產信息研究院，1993）。

鎵的回收主要有兩種途徑，即從氧化鋁生產和閃鋅礦冶煉過程中回收。我國的鎵主要來源於前者。早在1957年，山東鋁廠就研製出了從低品位鋁土礦燒結法生產氧化鋁的循環母液中提取鎵工藝，開創了我國鎵的回收生產史。經過30多年的不斷完善和改進，這一工藝至今是我國生產鎵的主要方法，已被國外廣泛採用。80年代建立起來的氧化鋁拜耳液提取鎵工藝，使鎵的生產能力得到了明顯提高。我國對閃鋅礦中鎵的回收利用技術也是成熟的，與鋁土礦中鎵的提取相比，閃鋅礦中鎵的回收成本較高，因此，這部分鎵回收利用率極低，造成了鎵資源的極大浪費，如果同時回收閃鋅礦中的鎵、鍺、銦、鎘，其成本必然下降。因此，閃鋅礦中鎵的回收研究還是一個值得下功夫的問題。

國外對鎵的研究較早始於20世紀40年代，大規模開展於50年代，最多的研究內容是其在各種地質體中的含量及其地球化學性質。我國對鎵資源的研究始於20世紀60年代，研究的重點是鋁土礦中的鎵（劉英俊等，1963；劉英俊，1965a，b），隨後的幾十年中，鋁土礦中的鎵一直是鎵資源研究的重點。1982年，劉英俊總結了我國含鎵礦床的主要成因類型（劉英俊，1982），提出除鋁土礦外，閃鋅礦是鎵的重要來源。實際上，我國對鉛鋅多金屬礦床中鎵的研究始終處於零敲碎打的狀態，凡是冠以「研究該類礦床微量元素」者都會不同程度地涉及到鎵，但針對鎵的地球化學性狀、富集機理、存在形式等的專門研究很少。這些都與國內鎵工業應用的發展水平有關。