淺談太陽能的應用與發(fā)展

淺談太陽能的應用與發(fā)展摘要：面對世界能源的逐漸枯竭新能源的發(fā)展迫在眉睫，太陽能成為我們關注的重中之重，利用太陽能發(fā)電，極大地減輕了火力發(fā)電及水力發(fā)電的負擔，太陽能在所有放電方式中比例約占越大，在不久的以后氫能源必然可以取代化石燃料，引領新能源的發(fā)展.關鍵字：太陽能發(fā)電太陽能電池前景引言：太陽能是太陽內部連續(xù)不斷的核聚變反應過程產生的能量。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.75×1026w）的22億分之一，但已高達173,000tw，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。我國早在兩千多年前的戰(zhàn)國時期，就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點火；利用太陽能來干燥農副產品。發(fā)展到現代，太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。太陽能的利用有光化學反應,被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源利用方式。太陽能的優(yōu)點

1)普遍。太陽光普照大地沒有限制，處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運輸。

2)無害。開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點極其寶貴。

3)巨大。每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸標煤，其總量屬現今世界上可以開發(fā)的最大能源。

4)長久。根據目前太陽產生的核能速度估算，氫的儲量足夠維持上百億年，而地球的壽命約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的[1]。

所以太陽能的開發(fā)利用也是必然的正文：太陽能發(fā)電原理：太陽能電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結[2].當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P－N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是：光子能量轉換成電能的過程。利用太陽能發(fā)電有兩大類型，一類是太陽光發(fā)電（亦稱太陽能光發(fā)電），另一類是太陽熱發(fā)電（亦稱太陽能熱發(fā)電）。太陽能光發(fā)電是將太陽能直接轉變成電能的一種發(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學發(fā)電、光感應發(fā)電和光生物發(fā)電四種形式，在光化學發(fā)電中有電化學光伏電池、光電解電池和光催化電池。太陽能熱發(fā)電是先將太陽能轉化為熱能，再將熱能轉化成電能，它有兩種轉化方式。一種是將太陽熱能直接轉化成電能，如半導體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉換，以及磁流體發(fā)電等。另一種方式是將太陽熱能通過熱機（如汽輪機）帶動發(fā)電機發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類似，只不過是其熱能不是來自燃料，而是來自太陽能[15]。太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。[3]太陽能電池板太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，太陽能電池板的作用是將太陽的光能的完全國產化，采用了成本低廉的太陽能對日跟蹤驅動系統(tǒng)和具有強化換熱功能的線聚焦強化集熱管系統(tǒng)的重大突破，大大降低了槽式太陽能熱發(fā)電的成本。中航通用公司副總經理張志明在接受采訪時表示，以利用國產設備建造一個50MW規(guī)模大小的槽式太陽能熱發(fā)電站，總的設備投資在1.5萬元/KW左右，此技術應用前景十分廣闊樂觀。在此次由中航通用公司組織的專家媒體座談會上，眾專家也對太陽能熱發(fā)電前景十分看好。國務院參事，中國可再生能源會理事長石定寰預測，熱發(fā)電是未來太陽能發(fā)展的重要方向，創(chuàng)新空間很大。世界新一輪科技革命當中，我們一定搶占制高點。美國、西班牙早在70年代就開始做太陽能熱發(fā)電方面的研究，但至今未形成有一定規(guī)模的發(fā)電站。這給我們留下一個創(chuàng)新的機會和空間。自2008年下半年起，中航通用對槽式太陽能熱發(fā)電集熱設備技術可工程化進行了研究，一年時間就完成了槽式太陽能熱發(fā)電可工程化成套設備的設計和建造任務。據中航通用負責人介紹，這套裝置是國內唯一全部實現國產化，功能完整的聚光陣列，并能夠展示熱發(fā)電功能的試驗示范裝置，為我國獨立建造槽式太陽能熱發(fā)電站奠定了基礎，同時也為建立槽式太陽能熱發(fā)電站裝備制造產業(yè)化提供了有益探索。下一步，中航通用擬通過市場的檢測，將由試制逐步專項規(guī)?；a，希望能獲得政府的政策和資金支持，建立3-5MW槽式太陽能熱發(fā)電中試電站，為建立50MW以上規(guī)模電站做好技術準備。今年1月，溫家寶總理在2009年度國家科學技術獎勵大會上表示，要緊密跟蹤世界經濟科技發(fā)展趨勢，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)。在新能源、新材料和高端制造、信息網絡、生命科學、空天海洋地球科學等領域，推動共性關鍵技術攻關，加快科研成果向現實生產力轉化，逐步使戰(zhàn)略性新興產業(yè)成為可持續(xù)發(fā)展的主導力量。國務院參事、國家能源專家咨詢委員會主任徐錠明在座談中提到到2020年我國可再生能源比例要占總能源的20%，任務艱巨，選擇重點領域作為突破口，力爭短時間見到時效。需要政府、企業(yè)、學術界一起推動。目前我們做的這個熱發(fā)電項目都是自籌資金，核心技術也完全實現了國產化。我們希望付出的努力能引起政府的重視。接下來我們希望政府有關部門能夠了解到我們這個項目，給予各方面的支持，讓太陽能熱發(fā)電形成規(guī)?；l(fā)展。中航通用負責人表示。北龍中網*m26y16%og總結：

晶體硅電池仍為主流市場晶體硅電池，包括單晶硅（sc-Si）電池、多晶硅（mc-Si）電池兩種，它們占據約93%的市場份額；薄膜電池，主要包括非晶體硅太陽能電池、硒光太陽能電池、化合物（砷化鎵GaAs、硫化鎘CdS、硒銦銅CuInSe、碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS）太陽能電池，有機半導體太陽能電池等，這類電池占據7%的市場份額[11]。太陽能市場巨據世界能源組織（IEA）、歐洲聯合研究中心、歐洲光伏工業(yè)協會預測，2020年世界光伏發(fā)電將占總電力的1%，到2040年光伏發(fā)電將占全球發(fā)電量的20%，按此推算未來數十年，全球光伏產業(yè)的增長率將高達25%-30%[12]?？梢灶A言，在21世紀中葉，太陽能光伏發(fā)電成為人類的基礎能源之一，在世界能源構成中占有一定的地位。中國地處溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽能資源。除四川盆地及其毗鄰地區(qū)，中國絕大部分地區(qū)的太陽能資源都相當于或超過外國同緯度的地區(qū)。約占全國總面積的2/3以上地區(qū)，具有利用太陽能的良好條件。太陽能主要發(fā)生在光—熱、光—電、光—化學、光—生物質等幾種轉換方式。太陽能光—熱轉換主要采用太陽集熱器來實現。主要分為平板集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等三類。太陽能光—電轉換主要采用太陽能電池來實現。太陽能電池是一種可以把光能直接轉換為電能的半導體器件。目前常用的半導體材料多為單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜，此外還有硫化鎘、砷化鎵等。太陽能光—化學轉換主要通過可逆的化學反應來實現太陽能轉換成化學能的過程[13]。吸熱或放熱可逆的化學反應所需要的溫度較高，所以也可以用于太陽能熱發(fā)電，未來利用太陽能制氫作為無污染的穩(wěn)定能源[]，也是十分可取的。1/zhd3955/blog/item/32c504126deaed50f919b8c2.html2/mtw200840/blog/item/b226563acb18fddbd5622509.html3太陽能之痛：為何城市居民總是望"陽"興嘆4中國光伏設備發(fā)展機遇：/20093/1200936731.html5《關于實施金太陽示范工程的通知》：/zwgk/2009-07/21/content_1370811.htm6太中國光伏設備發(fā)展機遇：/20093/1200936731.html7陽能跟蹤系統(tǒng)：http://www.huirong.cc/ProductView.asp?ID=1548.自動跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)：http://www.huirong.cc/ProductView.asp?ID=1559即熱式快熱式熱水器，市場調查分析英國米能承壓即熱式太陽能熱水器Photovoltaictechnologywillbeappliedtoutilizesolarenergyinsupportingfacilities,includingtheroadlampofthevenue,thelawnlightingfacilities,lampforpubliclavatoryandirrigation12.Photovoltaictechnologywillbeappliedtoutilizesolarenergyinsupportingfacilities,includingtheroadlampofthevenue,thelawnlightingfacilities,lampforpubliclavatoryandirrigation13太陽能發(fā)展前景14.Photov