太陽能

更新時間：2021-11-23

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來自太陽、以電磁輻射形式傳播的能量。太陽不斷地進行核聚變反應，每秒鐘約有400萬噸氫轉變?yōu)楹?，所產(chǎn)生的能量約相當于 3.8×1023千瓦的功率。這種巨大的輻射能散發(fā)在宇宙空間，其中約20億分之一能到達地球的大氣高層。

利用太陽能的方法主要有

● 使用太陽電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能

● 使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水

● 利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電

● 利用太陽能進行海水淡化

現(xiàn)在，太陽能的利用還不很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉換效率低的問題，但是太陽電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應用。

目前，*大的屋頂太陽能面板系統(tǒng)位于德國南部比茲塔特(Buerstadt)，面積為四萬平方公尺，每年的發(fā)電量為450萬千瓦。

日本為了達成京都議定書的二氧化碳減量要求，全日本都普設太陽能光電板，位于日本中部的長野縣，居民在屋頂設置太陽能光電板的比率甚至達2%，堪稱日本**。飯?zhí)锸?/span>

太陽能可分為2種

● 太陽能光伏

光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分，故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及計算器提供能源，較復雜的光伏系統(tǒng)可為房屋照明，并為電網(wǎng)供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。近年，天臺及建筑物表面均會使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被稱為附設于建筑物的光伏系統(tǒng)。

●現(xiàn)代的太陽熱能科技將陽光聚合，并運用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當?shù)目萍紒硎占柲芡?，建筑物亦可利用太陽的光和熱能，方法是在設計時加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料。

太陽熱能太陽輻射同時可形成風能、水能、海洋能、生物質能等其它可再生能源。而煤炭、石油、天然氣也是古代太陽能轉換的積累，所以廣義的太陽能資源無所不包。通常狹義的太陽能資源于現(xiàn)時太陽的直接輻射和漫射到達地面的能量，特別是直接輻射的能量。在太陽能利用中，太陽輻射強度和日照時數(shù)極為重要，它們?nèi)Q于地理位置、氣候條件和環(huán)境影響。中國的太陽能資源較豐富，太陽輻射年總量930——2330千瓦小時／平方米，年平均日照時數(shù)大于2600小時的地區(qū)占國土面積2／3以上，西藏、新疆等地的日照時數(shù)高達3000——3300小時，對于太陽能的熱利用和光電轉換較為有利。中國已在西藏地區(qū)開展陽光計劃，以彌補常規(guī)能源的不足。太陽輻射的波長范圍很寬，可從0.1納米到幾百納米。太陽輻射穿過大氣層時，有的被吸收，有的被散射，只有波長較長的輻射才能到達大氣低層；大部分較短的輻射波在電離層即被氮、氧等吸收，大部分紫外線被臭氧吸收，還有很多太陽輻射能被大氣中的水蒸氣吸收。因此，到達地面的太陽輻射中，98％的輻射波長為0.3——3微米。其總量估算為太陽能資源。據(jù)此推算，每年地球表面的太陽輻射能約81萬億千瓦時。

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