太阳能的基本常识

国陆地表面每年接受的太阳能就相当于 1700 亿吨标准煤，太阳能的总量很大。但十分分散，能流密度较低，达地面的太阳能每平方米只有 1000 瓦左右。同时，地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响，时阴时晴，时强时弱，具有不稳定性。根据太阳能的特点，必需解决以下四个基本技术问题，才干有效地加以利用。

1 太阳能采集 2 太阳能转换 3 太阳能贮存 4 太阳能输运

经过最近 20 多年的努力，太阳能开发利用是当今国际上一大热点。太阳能技术有了长足进步，太阳能利用领域已由生活热水，建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门，人们已经强烈意识到一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代 — 太阳能时代即将来到

太阳能利用的基本知识

1 太阳的基本结构

主要由氢和氦组成，太阳能是一个炽热气体构成的球体。其中氢占 80% 氦占 19%

2 太阳常数

地球大气层以上垂直于太阳光线的平面上，太阳常数是指在太阳地球间平均距离外。单位面积，单位时间内的太阳辐射能的数值，该数值是个常数，一般取 1367 瓦 / 米 2 4920 千焦 / 米 2 时）

太阳光到达地面的辐射强度大大降低。 由于通过地球外大气层吸收反射。

3 太阳辐射能和到达地球的太阳能

相当于每秒钟燃烧 1.28 亿吨标准煤所放出的能量。 整个太阳每秒钟释放出来的能量是无比巨大的高达 3.826 1033 尔格或 37.3 106 兆焦。

大约为 17 万亿千瓦，太阳辐射到达地球陆地表面的能量。仅占到达地球大气外层外表总辐射量的 10% 即使这样，也相当目前全世界一年内能源总消耗量的 3.5 万倍。

4 国的太阳能资源

全国有 2/3 以上的地区，国太阳能资源十分丰富。年辐照总量大于 502 万千焦 / 米 2 年日照时数在 2000 小时以上。

5 太阳能的特点

太阳能的优点

与惯例能源相比有三大优点： 太阳能作为一种新能源。

人类可以利用的最丰富的能源，第一。据估计，过去漫长的 11 亿年中，太阳消耗了自身能量的 2% 可以说是取之不尽，用之不竭。

地球上，第二。无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。

太阳能是一种洁净的能源，第三。开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。

太阳能的缺点

太阳能的利用有它缺点：

能流密度较低，第一。日照较好的地面上 1 平方米的面积所接受的能量只有 1 千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求，从而使装置地面积大，用料多，利息增加。

大气影响较大，第二。给使用带来不少困难。

如：单晶硅，太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的资料有许多种。多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。 P 型晶体硅经过掺杂磷可得 N 型硅，形成 P N 结。

一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传送给了硅原子，当光线照射太阳能电池外表时。使电子发生了越迁，成为自由电子在 P N 结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，该电压的作用下，将会有电流流过外部电路发生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。

晶体硅太阳能电池的制作过程：

几乎改变了一切，硅 ” 这个星球上储藏最丰量的资料之一。自从 19 世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后。甚至人类的思维。 20 世纪末，生活中处处可见 “ 硅 ” 身影和作用，晶体硅太阳能电池是近 15 年来形成产业化最快的生产过程大致可分为五个步骤： a 提纯过程 b 拉棒过程 c 切片过程 d 制电池过程 e 封装过程。

太阳能电池的应用：

科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术 — 通信卫星供电，上世纪 60 年代。上世纪末，人类不时自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不只在空间应用，众多领域中也大显身手。如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌溉）通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将光伏发电并入乡村用电系统及遥远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。

6 太阳能利用的技术领域

即光热转换、光电转换和光化学转换，人类直接利用太阳能有三大技术领域。此外，还有储能技术。

如热水器、开水器、干燥器，太阳光热转换技术的产品很多。采暖和制冷，温室与太阳房，太阳灶和高温炉，海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。