太阳能还可以用在哪些方面,太阳能还有什么能( 二 )


光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置 , 由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成 。 由于没有活动的部分 , 故可以长时间操作而不会导致任何损耗 。 简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源 , 较复杂的光伏系统可为房屋照明 , 并为电网供电 。 光伏板组件可以制成不同形状 , 而组件又可连接 , 以产生更多电力 。 近年 , 天台及建筑物表面均会使用光伏板组件 , 甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分 , 这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统 。

太阳热能
现代的太阳热能科技将阳光聚合 , 并运用其能量产生热水、蒸气和电力 。 除了运用适当的科技来收集太阳能外 , 建筑物亦可利用太阳的光和热能 , 方法是在设计时加入合适的装备 , 例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料 。

据记载 , 人类利用太阳能已有3000多年的历史 。 将太阳能作为一种能源和动力加以利用 , 只有300多年的历史 。 真正将太阳能作为“近期急需的补充能源” , “未来能源结构的基础” , 则是近来的事 。 20世纪70年代以来 , 太阳能科技突飞猛进 , 太阳能利用日新月异 。 近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起 。 该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器 。 在1615年~1900年之间 , 世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置 。 这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光 , 发动机功率 不大 , 工质主要是水蒸汽 , 价格昂贵 , 实用价值不大 , 大部分为太阳能爱好者个人研究制造 。 20世纪的100年间 , 太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段 。
第一阶段(1900-1920)
在这一阶段 , 世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置 , 但采用的聚光方式多样化 , 且开始采用平板集热器和低沸点工质 , 装置逐渐扩大 , 最大输出功率达73.64kW , 实用目的比较明确 , 造价仍然很高 。 建造的典型装置有:1901年 , 在美国加州建成一台太阳能抽水装置 , 采用截头圆锥聚光器 , 功率:7.36kW;1902 -1908年 , 在美国建造了五套双循环太阳能发动机 , 采用平板集热器和低沸点工质;1913年 , 在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵 , 每个长62.5m , 宽4m , 总采光面积达1250m2 。

第二阶段(1920-1945)
在这20多年中 , 太阳能研究工作处于低潮 , 参加研究工作的人数和研究项目大为减少 , 其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935-1945)有关 , 而太阳能又不能解决当时对能源的急需 , 因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落 。

第三阶段(1945-1965)
在第二次世界大战结束后的20年中 , 一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少 , 呼吁人们重视这一问题 , 从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展 , 并且成立太阳能学术组织 , 举办学术交流和展览会 , 再次兴起太阳能研究热潮 。 在这一阶段 , 太阳能研究工作取得一些重大进展 , 比较突出的有:1945年 , 美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池 , 为光伏发电大规模应用奠定了基础;1955年 , 以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论 , 并研制成实用的黑镍等选择性涂层 , 为高效集热器的发展创造了条件 。 此外 , 在这一阶段里还有其它一些重要成果 , 比较突出的有: 1952年 , 法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉 。 1960年 , 在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统 , 制冷能力为5冷吨 。 1961年 , 一台带有石英窗的斯特林发动机问世 。 在这一阶段里 , 加强了太阳能基础理论和基础材料的研究 , 取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破 。 平板集热器有了很大的发展 , 技术上逐渐成熟 。 太阳能吸收式空调的研究取得进展 , 建成一批实验性太阳房 。 对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究 。

推荐阅读