太陽能(neng)如何(he)轉化(hua) 太陽能(neng)轉化(hua)成熱能(neng)和電能(neng)的方(fang)式(shi)

太(tai)陽(yang)能(neng)如何(he)轉(zhuan)化 太(tai)陽(yang)能(neng)轉(zhuan)化成熱能(neng)和電能(neng)的方式

太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)是(shi)一種輻射能(neng)(neng)(neng)(neng)，具有即(ji)時性，必須即(ji)時轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)成(cheng)(cheng)其它(ta)形式(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)量才能(neng)(neng)(neng)(neng)利(li)用和貯存(cun)。將太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)成(cheng)(cheng)不(bu)同形式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量需要不(bu)同的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)器(qi)：集熱器(qi)通(tong)過(guo)(guo)吸收面可(ke)以將太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)成(cheng)(cheng)熱能(neng)(neng)(neng)(neng)，利(li)用光伏效應太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)電池(chi)可(ke)以將太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)成(cheng)(cheng)電能(neng)(neng)(neng)(neng)，通(tong)過(guo)(guo)光合作用植物(wu)可(ke)以將太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)成(cheng)(cheng)生物(wu)質(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)，等等。原則上(shang)，太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)可(ke)以直接或間接轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)成(cheng)(cheng)任何形式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量，但(dan)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)次數越多(duo)，最終(zhong)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)的(de)(de)效率便(bian)越低。

太陽能-熱能轉換

黑色吸(xi)收面(mian)吸(xi)收太(tai)陽(yang)(yang)輻(fu)(fu)射(she)，可以(yi)將太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)轉換成熱能(neng)，其吸(xi)收性(xing)能(neng)好，但輻(fu)(fu)射(she)熱損失大，所(suo)以(yi)黑色吸(xi)收面(mian)不(bu)是理想的(de)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)吸(xi)收面(mian)。選(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)吸(xi)收面(mian)具有高的(de)太(tai)陽(yang)(yang)吸(xi)收比和低的(de)發射(she)比，吸(xi)收太(tai)陽(yang)(yang)輻(fu)(fu)射(she)的(de)性(xing)能(neng)好，且輻(fu)(fu)射(she)熱損失小，是比較(jiao)理想的(de)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)吸(xi)收面(mian)。這種吸(xi)收面(mian)由選(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)吸(xi)收材(cai)料制(zhi)成，簡稱為(wei)選(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)涂層(ceng)。它是在本世紀40年代提出(chu)的(de)，1955年達(da)到(dao)實(shi)用要(yao)求，70年代以(yi)后研(yan)制(zhi)成許多新(xin)型選(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)涂層(ceng)并(bing)進行批量生(sheng)產(chan)和推廣應用，目前已研(yan)制(zhi)成上百種選(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)涂層(ceng)。

太陽能-電能轉換

電能(neng)是一種高品(pin)位(wei)能(neng)量，利(li)用(yong)(yong)、傳(chuan)輸和(he)分(fen)(fen)配都(dou)(dou)比較方(fang)便。將太陽(yang)能(neng)轉換為電能(neng)是大規模利(li)用(yong)(yong)太陽(yang)能(neng)的重要(yao)技術(shu)基(ji)礎，世(shi)界各(ge)國都(dou)(dou)十分(fen)(fen)重視，其(qi)轉換途徑(jing)很多，有(you)光(guang)電直接轉換，有(you)光(guang)熱(re)電間(jian)接轉換等。這里重點(dian)介紹光(guang)電直接轉換器件--太陽(yang)電池。

世界上，1941年(nian)出現有關(guan)硅太(tai)陽電(dian)池報導，1954年(nian)研(yan)制成(cheng)效率(lv)達6%的單晶硅太(tai)陽電(dian)池，1958年(nian)太(tai)陽電(dian)池應用(yong)于衛星供電(dian)。在(zai)70年(nian)代以(yi)前(qian)，由于太(tai)陽電(dian)池效率(lv)低，售(shou)價(jia)昂(ang)貴(gui)，主要應用(yong)在(zai)空間。70年(nian)代以(yi)后，對太(tai)陽電(dian)池材料、結構(gou)和(he)工藝進(jin)行了(le)廣(guang)泛研(yan)究，在(zai)提高效率(lv)和(he)降低成(cheng)本方面取得較大(da)(da)進(jin)展，地面應用(yong)規模逐(zhu)漸擴大(da)(da)，但從大(da)(da)規模利(li)用(yong)太(tai)陽能而言，與常規發電(dian)相比(bi)，成(cheng)本仍然(ran)大(da)(da)高。

目(mu)前，世(shi)界上太陽電池(chi)的實驗室效率最高水(shui)準為：單晶硅電池(chi)24%（4cm2），多晶硅電池(chi)18.6%（4cm2），InGaP/GaAs雙結電池(chi)30.28%（AM1），非晶硅電池(chi)14.5%（初始）、12.8（穩定），碲化鎘電池(chi)15.8%，硅帶電池(chi)14.6%，二氧化鈦有(you)機納米電池(chi)10.96%。