太陽能(neng)(neng)如何(he)轉(zhuan)化(hua) 太陽能(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)成熱能(neng)(neng)和(he)電能(neng)(neng)的方式

太陽能如何轉化 太陽能轉化成熱能和電(dian)能的(de)方式

太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)是一種輻射能(neng)(neng)，具有即時(shi)性，必須即時(shi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成其(qi)它形(xing)(xing)式(shi)能(neng)(neng)量(liang)才能(neng)(neng)利(li)用(yong)和貯(zhu)存。將(jiang)(jiang)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成不同形(xing)(xing)式(shi)的(de)能(neng)(neng)量(liang)需要不同的(de)能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器：集熱器通過(guo)吸(xi)收面可以(yi)將(jiang)(jiang)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成熱能(neng)(neng)，利(li)用(yong)光伏效應太(tai)陽(yang)(yang)電池可以(yi)將(jiang)(jiang)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成電能(neng)(neng)，通過(guo)光合作用(yong)植(zhi)物(wu)可以(yi)將(jiang)(jiang)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成生(sheng)物(wu)質能(neng)(neng)，等等。原(yuan)則上，太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)可以(yi)直(zhi)接(jie)或間接(jie)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成任(ren)何形(xing)(xing)式(shi)的(de)能(neng)(neng)量(liang)，但轉(zhuan)(zhuan)換(huan)次數越多，最(zui)終(zhong)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)的(de)效率(lv)便(bian)越低。

太陽能-熱能轉換

黑(hei)色吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)面(mian)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)，可以將太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)轉換成熱能(neng)(neng)(neng)，其吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)好，但輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)熱損失大，所以黑(hei)色吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)面(mian)不是(shi)理想的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)面(mian)。選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)面(mian)具有高(gao)的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)比和低的(de)發射(she)(she)比，吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)好，且輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)熱損失小，是(shi)比較理想的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)面(mian)。這種吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)面(mian)由選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)材料制成，簡(jian)稱為選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)(xing)涂層。它(ta)是(shi)在(zai)本世紀40年(nian)(nian)(nian)代提出的(de)，1955年(nian)(nian)(nian)達到實用要求，70年(nian)(nian)(nian)代以后研制成許多(duo)新型選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)(xing)涂層并進行(xing)批量(liang)生產和推廣應用，目前已研制成上百(bai)種選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)(xing)涂層。

太陽能-電能轉換

電(dian)能(neng)是一(yi)種(zhong)高(gao)品位能(neng)量(liang)，利用、傳輸(shu)和分配都比較方便。將太(tai)陽能(neng)轉換為電(dian)能(neng)是大規模利用太(tai)陽能(neng)的重(zhong)(zhong)要技術(shu)基礎，世界各國都十分重(zhong)(zhong)視，其轉換途(tu)徑(jing)很多，有光電(dian)直(zhi)接轉換，有光熱電(dian)間(jian)接轉換等。這里重(zhong)(zhong)點介(jie)紹光電(dian)直(zhi)接轉換器件(jian)--太(tai)陽電(dian)池。

世界上，1941年(nian)出現(xian)有關硅太(tai)(tai)陽(yang)(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)報導，1954年(nian)研(yan)制成效率達6%的(de)單晶(jing)硅太(tai)(tai)陽(yang)(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)，1958年(nian)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)應用(yong)于衛星(xing)供電(dian)(dian)(dian)(dian)。在(zai)70年(nian)代(dai)以前，由(you)于太(tai)(tai)陽(yang)(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)效率低，售價(jia)昂貴(gui)，主(zhu)要(yao)應用(yong)在(zai)空間。70年(nian)代(dai)以后(hou)，對太(tai)(tai)陽(yang)(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)材(cai)料、結構和(he)(he)工藝進行(xing)了廣(guang)泛(fan)研(yan)究，在(zai)提高效率和(he)(he)降低成本方面取得較大(da)進展，地面應用(yong)規模逐漸(jian)擴大(da)，但(dan)從大(da)規模利用(yong)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能而(er)言，與常規發電(dian)(dian)(dian)(dian)相比，成本仍然大(da)高。

目前(qian)，世(shi)界上太陽電池(chi)的實驗室效率(lv)最高水準為：單晶硅(gui)電池(chi)24%（4cm2），多晶硅(gui)電池(chi)18.6%（4cm2），InGaP/GaAs雙結電池(chi)30.28%（AM1），非晶硅(gui)電池(chi)14.5%（初始）、12.8（穩定），碲化鎘電池(chi)15.8%，硅(gui)帶電池(chi)14.6%，二氧化鈦有機納米(mi)電池(chi)10.96%。