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太陽能的基本常識

國陸地表面每年接受的太陽能就相當于 1700 億噸標準煤，太陽能的總量很大。但十分分散，能流密度較低，達地面的太陽能每平方米只有 1000 瓦左右。同時，地面上太陽能還受季節、晝夜、氣候等影響，時陰時晴，時強時弱，具有不穩定性。根據太陽能的特點，必需解決以下四個基本技術問題，才干有效地加以利用。

1 太陽能采集 2 太陽能轉換 3 太陽能貯存 4 太陽能輸運

經過最近 20 多年的努力，太陽能開發利用是當今國際上一大熱點。太陽能技術有了長足進步，太陽能利用領域已由生活熱水，建筑采暖等擴展到工農業生產許多部門，人們已經強烈意識到一個廣泛利用太陽能和可再生能源的新時代 — 太陽能時代即將來到

太陽能利用的基本知識

1 太陽的基本結構

主要由氫和氦組成，太陽能是一個熾熱氣體構成的球體。其中氫占 80% 氦占 19%

2 太陽常數

地球大氣層以上垂直于太陽光線的平面上，太陽常數是指在太陽地球間平均距離外。單位面積，單位時間內的太陽輻射能的數值，該數值是個常數，一般取 1367 瓦 / 米 2 4920 千焦 / 米 2 時）

太陽光到達地面的輻射強度大大降低。 由于通過地球外大氣層吸收反射。

3 太陽輻射能和到達地球的太陽能

相當于每秒鐘燃燒 1.28 億噸標準煤所放出的能量。 整個太陽每秒鐘釋放出來的能量是無比巨大的高達 3.826 1033 爾格或 37.3 106 兆焦。

大約為 17 萬億千瓦，太陽輻射到達地球陸地表面的能量。僅占到達地球大氣外層外表總輻射量的 10% 即使這樣，也相當目前全世界一年內能源總消耗量的 3.5 萬倍。

4 國的太陽能資源

全國有 2/3 以上的地區，國太陽能資源十分豐富。年輻照總量大于 502 萬千焦 / 米 2 年日照時數在 2000 小時以上。

5 太陽能的特點

太陽能的優點

與慣例能源相比有三大優點： 太陽能作為一種新能源。

人類可以利用的最豐富的能源，第一。據估計，過去漫長的 11 億年中，太陽消耗了自身能量的 2% 可以說是取之不盡，用之不竭。

地球上，第二。無論何處都有太陽能，可以就地開發利用，不存在運輸問題，尤其對交通不發達的農村、海島和邊遠地區更具有利用的價值。

太陽能是一種潔凈的能源，第三。開發和利用時，不會產生廢渣、廢水、廢氣，也沒有噪音，更不會影響生態平衡。

太陽能的缺點

太陽能的利用有它缺點：

能流密度較低，第一。日照較好的地面上 1 平方米的面積所接受的能量只有 1 千瓦左右。往往需要相當大的采光集熱面才能滿足使用要求，從而使裝置地面積大，用料多，利息增加。

大氣影響較大，第二。給使用帶來不少困難。

如：單晶硅，太陽能電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的資料有許多種。多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。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。

一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳送給了硅原子，當光線照射太陽能電池外表時。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，該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路發生一定的輸出功率。這個過程的實質是光子能量轉換成電能的過程。

晶體硅太陽能電池的制作過程：

幾乎改變了一切，硅 ” 這個星球上儲藏最豐量的資料之一。自從 19 世紀科學家們發現了晶體硅的半導體特性后。甚至人類的思維。 20 世紀末，生活中處處可見 “ 硅 ” 身影和作用，晶體硅太陽能電池是近 15 年來形成產業化最快的生產過程大致可分為五個步驟： a 提純過程 b 拉棒過程 c 切片過程 d 制電池過程 e 封裝過程。

太陽能電池的應用：

科學家們就已經將太陽電池應用于空間技術 — 通信衛星供電，上世紀 60 年代。上世紀末，人類不時自我反省的過程中，對于光伏發電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切，不只在空間應用，眾多領域中也大顯身手。如：太陽能庭院燈、太陽能發電戶用系統、村寨供電的獨立系統、光伏水泵（飲水或灌溉）通信電源、石油輸油管道陰極保護、光纜通信泵站電源、海水淡化系統、城鎮中路標、高速公路路標等。歐美等先進國家將光伏發電并入鄉村用電系統及遙遠地區自然界村落供電系統納入發展方向。太陽電池與建筑系統的結合已經形成產業化趨勢。

6 太陽能利用的技術領域

即光熱轉換、光電轉換和光化學轉換，人類直接利用太陽能有三大技術領域。此外，還有儲能技術。

如熱水器、開水器、干燥器，太陽光熱轉換技術的產品很多。采暖和制冷，溫室與太陽房，太陽灶和高溫爐，海水淡化裝置、水泵、熱力發電裝置及太陽能醫療器具。

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