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面对目前的能源危机和水污染问题,开发利用清洁、丰富的可再生能源—太阳能进行水处理将是有效的解决之道。太阳光光谱宽阔,而常见的晶硅太阳能电池只能利用太阳光光谱中的可见光和近红外光,光化学水处理也只能利用紫外光。基于太阳能电池发电与水处理所需光谱不同这一事实,提出光伏光催化技术,并且用光伏电池驱动高效、节能的UV-LED产生更多的紫外光进行水处理,这样不仅充分地利用了太阳光谱,有效地对污水进行了降解处理,且太阳能电池的电量被充分利用。基于以上设想,搭建了太阳能/UV-LED双效光伏-光化学水处理系统:SOL&PID系统。同时为了对比研究,搭建了光伏光催化水处理系统:SOLWAT系统,以TiO2颗粒为光催化剂,对酸性红26（AR 26）和对氯苯酚（4-CP）进行降解,分析了两套系统污染物的降解效果、电池发电性能以及太阳能电池与UV-LED直接相连的可行性;同时,通过用过硫酸钾（K2S2O8）和双氧水（H2O2）代替TiO2颗粒对平板反应器进行了优化改进,改变UV-LED的排布造型、波长以及工作电压对UV-LED光催化反应器进行改进。研究结果表明:1、SOL&PID系统中的太阳能电池与UV-LED阵列的匹配性较好,太阳能电池最大输出功率的90%以上被用于UV-LED发光对污染物进行降解;2、SOL&PID和SOLWAT系统对AR 26和4-CP的降解过程都符合一级动力学关系,但是由于SOL&PID系统中增加了UV-LED,其对两种污染物的降解效果优于SOLWAT系统,在15 mg/L、20 mg/L、25 mg/L三种浓度下AR 26和4-CP的反应速率常数分别增加了37%、23%、21%和79%、41%、31%;3、随着污染物的降解,AR 26实验过程中电池的输出性能逐渐增大,无色的4-CP实验过程中,电池的输出性能没有发生明显的变化;4、用均相的光化学Solar/K2S2O8和Solar/H2O2技术代替非均相TiO2技术对污染物降解,不仅太阳能电池的电特性被提高了,且污染物的降解效果也增强了,同时Solar/K2S2O8对AR 26的降解效果强于Solar/H2O2;5、两种UV-LED排布造型对AR 26降解并没有影响,但是385 nm的UV-LED对AR 26的降解优于380 nm,且随着UV-LED工作电压的升高对AR 26的降解会被加强。