太陽能及其利用

劉慶賀

太陽能，是指太陽的熱輻射能，主要表現就是常說的太陽光。太陽能作為一種新型能源，它具有無限的儲備量。以及環保、無污染的特點，是一種具有無限發展前景的新能源。其使用價值越來越為人們所重視。下面。有請劉老師為我們講一些有關太陽能的知識。

一、太陽能是地球上大部分能量的來源

太陽能是太陽內部連續不斷地發生核聚變反應而產生的能量。通過輻射的方式向四面八方發射出去的巨大的太陽能，經過遙遠的路途到達地球。從太陽發射出來的總能量中僅有大約二十二億分之一能夠到達地球大氣的上界，再經過大氣層的反射和吸收。到達地面的太陽能只有地球大氣上界的5%-6%。然而，就是這5%-6%的能量，比目前全世界每年所用的各種能源的總和還大得多。

太陽能除可直接利用它的光和熱外，它還是地球上多種能源的主要源泉。比如說，各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內儲存下來，這部分能量為人類和動物界的生存提供了能源；煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的；此外，水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。可以說，地球上除核能、地熱能和潮汐能以外的所有能量幾乎都來源于太陽。

二、太陽能的利用方式

人類利用太陽能主要有三個途徑：光熱轉換、光電轉換和光化轉換。

1.光熱轉換。光熱轉換即靠各種集熱器把太陽能收集起來，用它來加熱物體，獲得內能。早期最廣泛的太陽能應用是將水加熱，現今全世界已有數百萬個太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要包括收集器、儲存裝置和循環管路三部分。

2.光電轉換。光電轉換即將太陽能轉換成電能。目前，太陽能用于發電的途徑有兩個：一是熱發電，就是先用聚熱器把太陽能變成內能，再通過汽輪機將內能轉變為電能；二是光發電，就是利用太陽能電池的光電效應，將太陽能直接轉變為電能，它的基本裝置是太陽能電池。目前，太陽能電池的成本還較高。要達到足夠的功率。需要相當大的面積放置電池。

3.光化轉換。光化轉換即先將太陽能轉換成化學能。再轉換為電能等其他能量。我們知道，植物靠葉綠素把光能轉化成化學能，實現自身的生長與繁衍。若能揭示光化轉換的奧秘，便可實現人造葉綠素發電。目前，太陽能光化轉換正在積極探索、研究中。

三、太陽能的應用實例

目前，太陽能的應用主要有以下幾種：太陽能熱水器（圖1）、太陽能充電器（圖2）、太陽能路燈（圖3）、太陽能空調（圖4）、家庭太陽能發電系統（圖5）、太陽能飛機（圖6）等。