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太阳能应用开发技术简述

2020-11-9 10:06:00

    太阳能应用开发简述

    太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。地球赤道周长为40,076千米,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102,000TW的能量。

    各国加强了太阳能研究工作的计划性,不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为政府行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。

    研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、光解水制氢、太阳能热发电等。

    各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。例如,美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站,1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上,这一计划后来进行了调整,至今空间太阳能电站还未升空。

    太阳热水器、太阳电池等产品开始实现商业化,太阳能产业初步建立,但规模较小,经济效益尚不理想。这主要受制于技术运用及科研水平。

    太阳能发电利用

    清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。已实用的主要有以下两种。

    1、光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。

    2、光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。

    太阳能应用开发转换方式

    1、光热转换

    太阳能光热转换是目前世界范围内太阳能利用的在一种最普及最主要的形式,它是利用太阳光照射物体表面产生的热效应。现在的主要应用包括:太阳能热水器、干燥器、温室与太阳房、太阳灶、采暖和制冷、海水淡化装置,太阳能热发电装置等。

    2、光电转换

    太阳能光电转换主要是以半导体材料为基础,利用光照产生电子-空穴对,在PN结上可以产生光电流和光电压的现象(光伏效应),从而实现太阳能光电转化的目的。通常所用的半导体材料主要为硅。众所周知,在地球表面太阳能的能量密度低(1000w/m2),而且不稳定不连续。用太阳能电池及相应储存技术可大面积采集、储存太阳能,以适应人们动作和日常生活需要。太阳能电池的研究能够解决这一问题。


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