太陽能(neng)如何轉(zhuan)化 太陽能(neng)轉(zhuan)化成熱(re)能(neng)和電能(neng)的方式

太陽能(neng)(neng)如何轉(zhuan)化 太陽能(neng)(neng)轉(zhuan)化成(cheng)熱能(neng)(neng)和(he)電能(neng)(neng)的方式

太陽(yang)能(neng)(neng)是一種輻射能(neng)(neng)，具(ju)有即(ji)(ji)時(shi)性，必須即(ji)(ji)時(shi)轉換(huan)成(cheng)(cheng)其它(ta)形(xing)式能(neng)(neng)量才能(neng)(neng)利(li)(li)用和貯存。將(jiang)(jiang)太陽(yang)能(neng)(neng)轉換(huan)成(cheng)(cheng)不同形(xing)式的(de)(de)能(neng)(neng)量需要不同的(de)(de)能(neng)(neng)量轉換(huan)器：集熱器通過吸(xi)收面可(ke)以(yi)(yi)(yi)將(jiang)(jiang)太陽(yang)能(neng)(neng)轉換(huan)成(cheng)(cheng)熱能(neng)(neng)，利(li)(li)用光伏效(xiao)應太陽(yang)電池可(ke)以(yi)(yi)(yi)將(jiang)(jiang)太陽(yang)能(neng)(neng)轉換(huan)成(cheng)(cheng)電能(neng)(neng)，通過光合作用植物可(ke)以(yi)(yi)(yi)將(jiang)(jiang)太陽(yang)能(neng)(neng)轉換(huan)成(cheng)(cheng)生物質能(neng)(neng)，等等。原則上，太陽(yang)能(neng)(neng)可(ke)以(yi)(yi)(yi)直接(jie)(jie)或間接(jie)(jie)轉換(huan)成(cheng)(cheng)任何形(xing)式的(de)(de)能(neng)(neng)量，但轉換(huan)次數越多，最(zui)終太陽(yang)能(neng)(neng)轉換(huan)的(de)(de)效(xiao)率便越低。

太陽能-熱能轉換

黑色吸(xi)收面(mian)(mian)(mian)吸(xi)收太(tai)陽(yang)輻(fu)射，可(ke)以(yi)將(jiang)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)轉換(huan)成(cheng)熱(re)能(neng)(neng)，其吸(xi)收性(xing)能(neng)(neng)好，但(dan)輻(fu)射熱(re)損失(shi)大(da)，所以(yi)黑色吸(xi)收面(mian)(mian)(mian)不是(shi)理想(xiang)的太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)吸(xi)收面(mian)(mian)(mian)。選擇(ze)性(xing)吸(xi)收面(mian)(mian)(mian)具有高的太(tai)陽(yang)吸(xi)收比(bi)和低的發射比(bi)，吸(xi)收太(tai)陽(yang)輻(fu)射的性(xing)能(neng)(neng)好，且輻(fu)射熱(re)損失(shi)小，是(shi)比(bi)較理想(xiang)的太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)吸(xi)收面(mian)(mian)(mian)。這種吸(xi)收面(mian)(mian)(mian)由選擇(ze)性(xing)吸(xi)收材料(liao)制成(cheng)，簡(jian)稱為(wei)選擇(ze)性(xing)涂(tu)層(ceng)。它(ta)是(shi)在本世紀40年(nian)代提出(chu)的，1955年(nian)達(da)到(dao)實用(yong)要求，70年(nian)代以(yi)后研(yan)制成(cheng)許多新型選擇(ze)性(xing)涂(tu)層(ceng)并進行(xing)批(pi)量生產和推廣應用(yong)，目前已研(yan)制成(cheng)上(shang)百種選擇(ze)性(xing)涂(tu)層(ceng)。

太陽能-電能轉換

電(dian)能(neng)是一種高品位能(neng)量，利用(yong)、傳(chuan)輸和分(fen)配(pei)都(dou)(dou)比(bi)較方便。將太(tai)陽能(neng)轉(zhuan)(zhuan)換為電(dian)能(neng)是大(da)規模利用(yong)太(tai)陽能(neng)的重(zhong)要技(ji)術基(ji)礎，世界各國都(dou)(dou)十分(fen)重(zhong)視，其轉(zhuan)(zhuan)換途徑很多(duo)，有(you)光(guang)電(dian)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)(zhuan)換，有(you)光(guang)熱(re)電(dian)間接(jie)轉(zhuan)(zhuan)換等。這(zhe)里重(zhong)點介紹光(guang)電(dian)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)(zhuan)換器件--太(tai)陽電(dian)池。

世界(jie)上，1941年(nian)出現有關硅太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)電(dian)池(chi)(chi)報導，1954年(nian)研制成效(xiao)率達(da)6%的單(dan)晶(jing)硅太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)電(dian)池(chi)(chi)，1958年(nian)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)電(dian)池(chi)(chi)應(ying)(ying)用(yong)于(yu)衛星供(gong)電(dian)。在70年(nian)代(dai)以前(qian)，由(you)于(yu)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)電(dian)池(chi)(chi)效(xiao)率低，售價昂(ang)貴，主要應(ying)(ying)用(yong)在空(kong)間。70年(nian)代(dai)以后，對(dui)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)電(dian)池(chi)(chi)材料、結(jie)構和工藝(yi)進行(xing)了廣泛(fan)研究，在提高效(xiao)率和降(jiang)低成本(ben)方面取得較大進展，地面應(ying)(ying)用(yong)規模(mo)逐漸擴大，但從大規模(mo)利用(yong)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)而言，與常(chang)規發電(dian)相(xiang)比，成本(ben)仍然(ran)大高。

目前，世界上太(tai)陽電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)實驗室效率最高水(shui)準為：單晶硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)24%（4cm2），多晶硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)18.6%（4cm2），InGaP/GaAs雙結(jie)電(dian)(dian)(dian)池(chi)30.28%（AM1），非(fei)晶硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)14.5%（初(chu)始）、12.8（穩(wen)定），碲化(hua)鎘電(dian)(dian)(dian)池(chi)15.8%，硅(gui)(gui)帶電(dian)(dian)(dian)池(chi)14.6%，二氧(yang)化(hua)鈦(tai)有(you)機納米電(dian)(dian)(dian)池(chi)10.96%。