05月
15
2025
0

太阳能是根据什么原理发电的?

太阳能是根据什么原理发电的?

以下是抄袭的。

太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。

使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能

使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水

利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电

利用太阳能进行海水淡化

现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。

目前,全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特(Buerstadt),面积为四万平方米,每年的发电量为450万千瓦。

日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求,全日本都普设太阳能光电板,位于日本中部的长野县饭田市,居民在屋顶设置太阳能光电板的比率甚至达2%,堪称日本第一。

太阳能可分为2种:

1.太阳能光伏

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

2.太阳热能

现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

太阳能为什么被称为绿色清洁能源

(1)太阳能不像一般煤炭、石油等矿物燃料,不会产生任何有害气体和废渣,不污染环境,是一种绿色环保节能产品。

(2)太阳能的利用一般可以通过光-热、光-电、光-化学转换来实现。

a、 太阳能光-热转换是用集热器把太阳辐射能转换为热能以直接利用。集热器有平板式、真空管式、聚焦式等,它可以是直接吸收太阳辐射,也可以是将太阳辐射会聚后集中照射,使传热介质(空气、水或防冻液)升温,用于家庭采暖、供应热水、制冷、烹饪、工业用热、农用温室等。1955年以色列科学家研制出选择性吸收涂层,它对占太阳光能量90%以上的短波部分具有很高的吸收率,采用这种涂层可显著提高集热器的热效率。太阳辐射的会聚采用平面或凹面的聚光反射镜(定日镜),聚焦后能得到很高的温度,可用于发电和金属熔炼等。发展中的太阳热发电系统有槽式线聚焦系统(用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状接收器上)、碟式系统(用抛物面反射镜聚焦)和塔式系统。

b、太阳能光-电转换是利用依据光生伏打效应研制的太阳电池,将太阳辐射能转换为电能。1954年美国贝尔实验室研制成光电转换效率达6%的实用单晶硅太阳能电池,1958年被用作“先锋1号”卫星的电源,这一重大突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。此后,很快开发出多种太阳电池,包括多晶硅电池、非晶硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等,光电转换效率已达20%以上。除用于卫星、空间站外,已在灯塔、航标、微波中继站、铁路信号中得到广泛应用,采用太阳电池的汽车、飞机也在积极研制,还建成了太阳电池节能住房和太阳电池电站等。一些发达国家还在探索建造太空太阳能电站,它将巨型太阳电池组送到对地静止轨道上运行,借助微波发生器将电流转换成微波流,输送到地面接收站,再经转换变为电力送入电网。预计这一宏伟工程在不久将来即可实现。 太阳能光-电转换是利用依据光生伏打效应研制的太阳电池,将太阳辐射能转换为电能。1954年美国贝尔实验室研制成光电转换效率达6%的实用单晶硅太阳能电池,1958年被用作“先锋1号”卫星的电源,这一重大突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。此后,很快开发出多种太阳电池,包括多晶硅电池、非晶硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等,光电转换效率已达20%以上。除用于卫星、空间站外,已在灯塔、航标、微波中继站、铁路信号中得到广泛应用,采用太阳电池的汽车、飞机也在积极研制,还建成了太阳电池节能住房和太阳电池电站等。一些发达国家还在探索建造太空太阳能电站,它将巨型太阳电池组送到对地静止轨道上运行,借助微波发生器将电流转换成微波流,输送到地面接收站,再经转换变为电力送入电网。预计这一宏伟工程在不久将来即可实现。

c、太阳能光-化学转换主要是利用光化学反应研制光化学电池。这种电池由半导体材料和电解液组成,当太阳光照射半导体和电解液界面时,产生化学反应,在电解液内形成电流,并使水电离产生氢气而供应用。这是氢能利用的途径之一。

(3)太阳能的特点:

太阳能的优点

太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大优点:

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

第二,地球上,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。

第三,太阳能是一种洁净的能源,在开发和利用时,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

太阳能的利用有它的缺点:

第一,能流密度较低,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,成本增加。

第二,大气影响较大,给使用带来不少困难。