太陽(yang)能如何轉化(hua) 太陽(yang)能轉化(hua)成(cheng)熱能和電能的(de)方式

太(tai)陽能如(ru)何(he)轉化 太(tai)陽能轉化成熱能和電能的(de)方(fang)式(shi)

太(tai)(tai)陽能是(shi)一(yi)種輻射能，具有(you)即時性，必須(xu)即時轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)其它形(xing)(xing)式能量才能利(li)用(yong)(yong)和(he)貯存。將太(tai)(tai)陽能轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)不同形(xing)(xing)式的能量需要不同的能量轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)器：集熱(re)器通(tong)過吸收面(mian)可(ke)以(yi)(yi)將太(tai)(tai)陽能轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)熱(re)能，利(li)用(yong)(yong)光(guang)伏效應(ying)太(tai)(tai)陽電池可(ke)以(yi)(yi)將太(tai)(tai)陽能轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)電能，通(tong)過光(guang)合作用(yong)(yong)植物(wu)可(ke)以(yi)(yi)將太(tai)(tai)陽能轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)生物(wu)質能，等等。原則上，太(tai)(tai)陽能可(ke)以(yi)(yi)直接或(huo)間接轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)任何形(xing)(xing)式的能量，但轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)次數越多，最終(zhong)太(tai)(tai)陽能轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)的效率便越低。

太陽能-熱能轉換

黑色吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)面(mian)(mian)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)輻(fu)射(she)，可以將太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)轉(zhuan)換成(cheng)熱(re)能(neng)，其吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)性(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)，但輻(fu)射(she)熱(re)損失大(da)，所(suo)以黑色吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)面(mian)(mian)不是理(li)想的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)面(mian)(mian)。選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)面(mian)(mian)具有高的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)比(bi)(bi)和(he)低的(de)發射(she)比(bi)(bi)，吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)輻(fu)射(she)的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)，且輻(fu)射(she)熱(re)損失小，是比(bi)(bi)較理(li)想的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)面(mian)(mian)。這種吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)面(mian)(mian)由(you)選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)(xing)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)材(cai)料制成(cheng)，簡稱(cheng)為選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)(xing)涂(tu)層(ceng)。它是在本(ben)世(shi)紀40年(nian)代提出的(de)，1955年(nian)達到實用要(yao)求，70年(nian)代以后研制成(cheng)許多(duo)新型(xing)選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)(xing)涂(tu)層(ceng)并進行批(pi)量生產和(he)推(tui)廣應用，目前已研制成(cheng)上(shang)百種選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)(xing)涂(tu)層(ceng)。

太陽能-電能轉換

電能是(shi)一種高(gao)品位能量(liang)，利用(yong)、傳輸和分配都(dou)比(bi)較方便。將太(tai)陽(yang)能轉(zhuan)(zhuan)換(huan)為(wei)電能是(shi)大規模利用(yong)太(tai)陽(yang)能的重要技術基礎，世界各國都(dou)十(shi)分重視，其(qi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)途徑很多(duo)，有(you)光電直(zhi)接(jie)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)，有(you)光熱電間接(jie)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)等。這(zhe)里重點介紹光電直(zhi)接(jie)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器件(jian)--太(tai)陽(yang)電池(chi)。

世界(jie)上，1941年出現有關硅太(tai)陽電(dian)池報導，1954年研制(zhi)成效率達6%的單晶硅太(tai)陽電(dian)池，1958年太(tai)陽電(dian)池應用(yong)于衛星(xing)供電(dian)。在(zai)70年代以(yi)(yi)前，由于太(tai)陽電(dian)池效率低，售價昂貴，主要應用(yong)在(zai)空(kong)間。70年代以(yi)(yi)后，對(dui)太(tai)陽電(dian)池材料(liao)、結構和工藝進行(xing)了廣泛研究，在(zai)提高(gao)效率和降(jiang)低成本方面取(qu)得較大進展，地(di)面應用(yong)規模逐漸擴大，但從大規模利用(yong)太(tai)陽能而言，與常規發電(dian)相比，成本仍然大高(gao)。

目前，世界上太陽電(dian)(dian)池(chi)的(de)實(shi)驗室效(xiao)率最高(gao)水準為：單晶硅(gui)(gui)電(dian)(dian)池(chi)24%（4cm2），多晶硅(gui)(gui)電(dian)(dian)池(chi)18.6%（4cm2），InGaP/GaAs雙結電(dian)(dian)池(chi)30.28%（AM1），非晶硅(gui)(gui)電(dian)(dian)池(chi)14.5%（初始）、12.8（穩(wen)定(ding)），碲化鎘(ge)電(dian)(dian)池(chi)15.8%，硅(gui)(gui)帶電(dian)(dian)池(chi)14.6%，二氧(yang)化鈦有機納米電(dian)(dian)池(chi)10.96%。