太阳能的发展状况

1、 太阳能的发展状况 1 太阳能光热转换 太阳能光热转换的基本原理是把太阳能辐射收集起来， 通过 与物质的相互作用转换成热能加以利用。 利用太阳能光热转换技 术的产品最多：如热水器、开水器、干燥器、采暖与制冷、温室 和太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、热泵、热力发电装 置和太阳能医疗器具等。 2 太阳能光电转换 太阳能光电转换是通过太阳电池将太阳辐射转换成电力加 以利用， 这种转换技术比太阳能光热转换技术更高一级。 利用太 阳能光电转换技术的装置： 各种规格类型的太阳电池板、 独立或 并网供电系统、照明系统、电源箱、灯箱等。太阳能电池板是太 阳能发电系统中的核心部分， 也是太阳能发电系统中价

2、值最高的 部分，其作用是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电 能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。 太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。 太阳能电池材料主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜、砷化镓薄 膜、硒铟铜薄膜等。综合考虑，硅是最合适最理想的太阳能电池 材料， 目前太阳能电池主要以硅材料为主。 太阳能电池工作原理 的基础，是半导体PN结光生伏打效应。所谓光生伏打效应就是 当物体受到光照射， 物体内的电荷分布状态发生变化时产生电动 势和电流的一种效应。当太阳或其他光照射半导体PN结，就会 在PN结两边出现电压，叫做光生现象，就是著名的光生伏打效 应。此时，若使PN结短

3、路，就会产生电流。 3 太阳能光化学转换 太阳能光化学转换即光合作用、 光电化学作用、 光敏化学作 用及光分解反应等，目前只是出于试验阶段，预计到 2050 年后 可投入商业化应用， 一旦太阳能光化学转换技术和产品进入市场 化，将引起能源革命。 4 太阳能集热器 太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热 介质的装置。其包含的含义：第一：太阳能集热器是一种装置； 第二：太阳能集热器可以吸收太阳辐射；第三：太阳能集热器可 以产生热能；第四：太阳能集热器可以将热能传递到传热介质。 太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量， 或者为了提高温度，必须采用一定的技术和装置（集热器）

4、，对 太阳能进行采集。 太阳能集热器是把太阳辐射能转换成热能的设 备，它是太阳能热利用中的关键设备。 集热器是将收集的太阳能 转变为热能， 并将它传给工作介质 （流体）的一种特殊换热装置。 4.1 太阳能集热器的组成 太阳集热系统由集热器、贮热水 箱、管道、控制器等组成。集热器是用来吸收太阳辐射使之转换 为热能并传递给热介质的装置。 常见的有平板型、 真空管型和聚 光型太阳能集热器。水箱，由高水箱、存水箱和低水箱三部分组 成。高水箱内设有机械控制的润水器、 冲水阀和泄水阀以及电极 浮子开关，润水器和冲水阀的阀座分别与设置在存水箱内的三通 冲水管连接，泄水阀开启，高水箱与存水箱连通；低水箱内设置

5、 杠杆式浮子开关，浮子阀芯开启，存水箱与低水箱连通；低水箱 内还设有潜水泵、 过滤器和排污管， 潜水泵出水管口位于高水箱 内，潜水泵的关闭通过高水箱内的电极浮子开关控制。 控制器按 照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值 来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。 4.2 太阳能集热器的分类 太阳能集热器按是否聚光这一主 要特征可以分为非聚光集热器和聚光集热器两大类。 非聚光集热 器即照射到采光面的太阳辐射不改变方向， 也不集中射到吸热体 上的太阳集热器。聚光集热器通常有特殊的镜发射器或折射器 （聚光器） 能将阳光会聚在面积较小的吸热面上， 以提高吸收器 上的能流密度，从

6、而获得较高温度，但只能利用直射辐射，且需 要跟踪太阳（跟踪系统），主要应用于太阳能热动力发电。而非 聚光集热器又可分为闷晒式集热器、 平板式集热器和真空管式集 热器，其中真空管式集热器又包含全玻璃真空管式和热管真空管 式。按照集热器的工作温度范围， 太阳集热器可分为三大类型低 温型集热器（低温集热器是工作温度在100C以下的太阳集热 器）、中温集热器（中温集热器是工作温度在100C200C的 太阳集热器）、高温集热器（高温集热器是工作温度在200C以 上的太阳集热器） 。按集热器的传热工质类型分为液体集热器和 空气集热器。 按集热器是否跟踪太阳分为跟踪集热器、 非跟踪集 热器。 4.3 太阳能集热器的特点 闷晒式集热器是最简单的集热 器，工作温度低，成本低廉，全年太阳能量利用率 20%。由于结 构笨重，热水保温问题不易解决，目前应用较少。 平板型集热器是太阳能低温热利用的基本部件， 是非聚光类 集热器中最简单且应用最广的集热器。 与聚光型集热器相比具有 下列特点：结构简单，不需要跟踪；工作可靠，成本较低； 可同时接收直射辐射和散射辐射； 热流密度较低， 工质温度 较低，运行安全。 5 太阳能的地位与作用 太阳能资源的开发利用关系到能源、 经济、社会和环境的可