随着全球经济的不断增长，工业日新月异的发展，人们对能源的需求也日益扩大，起初人们大量利用的多为煤炭、石油等化石能源。然而近年来，能源危机、空气污染、温室效应等现象引起了广泛的关注，这就暴露了以化石能源为主题形成的传统能源结构的弊端，一是储量有限、不可再生，二是代谢产物污染环境。于是近年来人们把目光转移到了可再生能源上，例如生物能、太阳能、风能、地热能、水力能、海洋能等。希望以此能改善现有的能源结构。2015年时我国与世界整体的能源结构差异如下。

图1.我国与世界的能源结构

太阳能是一种取之不尽的可再生能源。其发电装置的运行成本较低，几乎不需维护，且不会对生态环境造成不良的影响，是十分清洁的能源。我国近几年推出多项政策鼓励民用太阳能发电的发展。太阳能发电按其能源归口分为两类，专用型和通用型。专用型即指给特定负荷供电，例如光伏路灯，干旱地区使用的光伏水泵等。通用型又分为两种，独立运行的光伏电源和并网运行的光伏电源，由太阳能电池板的电能通过变流器输送到对应负载的系统为独立运行的光伏电源，而通过变流器直接输送到交流电网的系统为并网运行的光伏电源。本研究课题根据其性质应为专用型，意使该系统独立运行于电网系统之外，可携带易转移。

等离子体是除固态、液态和气态之外的第四种物质存在形态，是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的导电性流体，整体保持电中性。等离子体具有化学反应性，表现出与其他物质状态不同的独特性质，所以称之为物质的第四态。按等离子体通道与离子的温度划分,等离子体可分为热平衡等离子体和非平衡等离子体（低温等离子体或冷等离子体），即通常所说的高温和低温等离子体。低温等离子体是在常温常压下产生，因为不需要复杂的真空设备，因此在工业、生物、化学等应用中有着广阔的前景。

近数十年来低温等离子体已经被应用于各种领域。但是在大气压下产生可靠的等离子体也就是近30年的事，在二十世纪八十年代介质阻挡放电用来在大气压下产生大量的扩散等离子体。在二十一世纪早期，等离子体射流被研制出来，它可以在周围空气中产生低温等离子体。基于两种方式，人们做了大量的基于物理学的实验和建模工作。从二十世纪九十年代中期开始，低温等离子体开始作为化学反应活性物质，用来跟生物媒介、细胞、组织等相互作用，诱发生物反应。然而很多生物反应的机理并未被完全理解。这个现象由于近年来出现的“等离子体医学”领域而迅速改变，全球范围内都对冷等离子体在灭菌、愈合伤口、消灭癌细胞等的应用做出很多研究。

除了生物领域之外，等离子体在其他领域也有广泛的应用。例如污染治理行业，在工业污水处理方面，等离子体液相氧化技术兼具高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光分解等三种作用于一体，等离子体自由基可无选择地与废水中污染物发生反应,直接将其氧化为CO₂、水或盐,不会产生二次污染，自由基反应是一种物理化学反应，很容易控制，反应条件温和，是一种高效节能型的废水处理技术。

等离子体源与光伏系统的设计大大增加了等离子体源可以使用的场合，使其可以在不通电的偏远地区发挥作用。

2. 研究的基本内容与方案

1. 基本内容和目标