⑴ 太陽能及其應用

在太陽能的熱利用中,關鍵是將太陽的輻射能轉換為熱能。由於太陽能比較分散,必須設法把它集中起來,所以,集熱器是各種利用太陽能裝置的關鍵部分。由於用途不同,集熱器及其匹配的系統類型分為許多種,名稱也不同,如用於炊事的太陽灶、用於產生熱水的太陽能熱水器、用於乾燥物品的太陽能乾燥器、用於熔煉金屬的太陽能熔爐,以及太陽房、太陽能熱電站、太陽能海水淡化器等等。
效率比較高的集熱器由收集和吸收裝置組成。陽光由不同波長的可見光和不可見光組成,不同物質和不同顏色對不同波長的光的吸收和反射能力是不一樣的。黑顏色吸收陽光的能力最強,因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射陽光的能力最強,因而夏季的襯衫多是淡色或白色的。因此利用黑顏色可以聚熱。讓平行的陽光通過聚焦透鏡聚集在一點、一條線或一個小的面積上,也可以達到集熱的目的。紙在陽光照射下,不管陽光多麼強,哪怕是在炎熱的夏天,也不會被陽光點燃。但是,若利用集光器,把陽光聚集在紙上,就能將紙點燃。集熱器一般可分為平板集熱器、聚光集熱器和平面反射鏡等幾種類型。
平板集熱器一般用於太陽能熱水器等。聚光集熱器可使陽光聚焦獲得高溫,焦點可以是點狀或線狀,用於太陽能電站、房屋的採暖(暖氣)和空調(冷氣)、太陽爐等。按聚光鏡構造有「菲涅爾」透鏡、拋物面鏡和定日鏡。
平面反射鏡用於塔式太陽能電站,有跟蹤設備,一般和拋物面鏡聯合使用。平面鏡把陽光集中反射在拋物面鏡上,拋物面鏡使其聚焦。
太陽能可分為2種:

1.太陽能光伏

光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體物料(例如硅)製成的薄身固體光伏電池組成。由於沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手錶及計算機提供能源,較復雜的光伏系統可為房屋照明,並為電網供電。 光伏板組件可以製成不同形狀,而組件又可連接,以產生更多電力。近年,天台及建築物表面均會使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設施通常被稱為附設於建築物的光伏系統。

2.太陽熱能

現代的太陽熱能科技將陽光聚合,並運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外,建築物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建築材料。
有機化的太陽能

人類對於再生性能源的需求在石化原料日漸耗盡的同時日受重視。太陽能利用是個源源不絕的絕佳能源替代方案,因為每天太陽投射到地球表面的能量大於地球所需的一萬倍以上。
最近美國新澤西州,Murray Hill的貝耳實驗室發展出了一種新的技術製造太陽能電池,可以使太陽能的利用更有效率以及便宜。以往由於太陽能電池的價格昂貴,不能廣泛的被大型工業所採用。僅有少數多千瓦電力供應的太陽能電池存在於美國、日本與歐洲。這些電廠發電都無法像傳統燃燒煤炭、天然氣與石油一般的便宜。
過去的技術與經驗在太陽能電池的發展上必須利用矽晶片來捕獲太陽能,因為價格昂貴而無法被廣泛的使用。至目前為止大多數的太陽能電池僅能在小型家用電器上,離真正被工業利用尚有一大斷的距離。
目前對於降低太陽能電池價格的發展分成兩個方向,一邊是致力於光線的獲取並增加轉換效率,另一邊則是專注於製造更現代的高效率電池,開發更便宜的物質或降低製程的成本。貝爾實驗室的科學家J. Hendrik Schon 與他的工作夥伴利用一種含碳基的有機物質pentacene來取代太陽能電池中的矽。Pentacene是一種很具潛力的半導體物質,因為當它吸收了光線後的光電轉換過程中,能同時傳導正與負電荷的兩種粒子(electrons and holes)。 研究人員制把pentacene放在一個透明的電極上,另一邊則是半導體物質氧化鋅,一份白金或者其他的傳導物質中,猶如是個三明治般的將pentacene 夾在中間,他們並且發現界面的空隙中假如有少量的溴存在,Pentacene太陽能電池的效率會更佳。
Pentacene晶體薄膜的製造必須利用蒸氣沉澱法才能大量製造。Pentacene 太陽能電池的最佳光電轉換效率是4.5%,聽起來似乎不是很讓人滿意,但是傳統貴重的商用矽電池其效率也不過兩倍於此。雖然pentacene太陽能電池效率不高,但是pentacene的薄膜可以塗抹在塑膠的表面上以增加價格的便宜,可以彎曲的特性更可在大范圍的區域上使用。因此低效率的缺點便經由這樣的特性而得以抵銷。
有機物化製造光電池的結果,將使得太陽能的利用變得更便宜與充滿前景.

⑵ 太陽能都有哪些應用

1999 年召開的世界太陽能大會明確提出: 太陽能科技發展的兩大趨勢: 一是光與電結合, 二是太陽能與建築的結合。太陽能應用途徑有光熱轉換、光電轉換和光化學轉換三種方式。
(1)光熱轉換是將太陽輻射到地球的光能轉換為其他物質的內能的過程。由於光熱轉換成本低、技術上容易實現, 適用面廣, 所以現在世界上許多國家都把它放在太陽能利用的首位。
(2)太陽光發電是通過太陽電池直接將太陽光的光能轉換為電能, 即光伏效應。其中利用大面積非晶態硅薄膜半導體製造的太陽電池也很有發展前途。
(3)光化學轉換是光化學降解和光化學合成, 目前研究和應用熱點是有機物光化學降解領域。
目前太陽能在光轉熱(例如太陽能熱水器、供暖)、太陽能發電方面有廣泛的應用。

⑶ 太陽能電池的應用有哪些

太陽能電池是一種有半導體鍍層的特種器件,能將照在太陽能電池板上的太陽光轉變成電能輸出,算是一種特別的小型電源。
目前太陽能電池的應用已不新鮮,海外常有以太陽能電池作電源的特種跑車競賽活動,有些太陽能跑車的速度行程已類似輕型摩托。
太陽能電池作為飛機上的動力能源在海外也有試用,但對飛機重量的要求較高,屬於特種機型類似人力飛機,暫時談不上普及應用。
太陽能電池應用於建築物的蓄電照明也有,就是成本太高,一般人煙稠密條件富裕的地區就不再用它。

國內對太陽能電池的應用比較罕見,幾年前杭州市西湖曾有一條小型遊船,頂部鋪滿了太陽能電池板,晴天可給蓄電池與電動機供電。
前年南京航空學院的一位老師也用過它,在自行車上加了頂棚,用太陽能電池給電動機供電,也許是國內最早的太陽能電動腳踏車。
由於太陽能電池成本較高,應用時需要較大面積與較好陽光,作為交通工具的能源供應又嫌功率太小,所以在車輛上的實際應用極少。

鑒於目前太陽能電池成本較高與應用時需要依賴陽光的特點,實際應用往往需要與蓄電池配合使用,而且最好是用於弱電場合。
雖說太陽能電池在動力機械的能源應用上希望不大,但以筆者的個人見解,太陽能電池還可在許多特別的場合加以發展與應用。

一、作為特種充電電源,用於海島或高山上的無人氣象台,這樣的作法類似人造衛星的通訊,其長期使用的穩定性是不必說了。
二、作為特種充電電源,貼在半導體收音機上,有陽光就可以聽廣播,這對於常年不通車的物資貧乏邊遠地區來說是很實用的。
三、作為特種充電電源,貼在KO機或是手機上,可給電池進行慢性充電,大大延長電池的使用期,這作法不算太難類似計算器。
四、對於幾個月才用一粒電池的手錶或是壁鍾,最好也貼上一小片太陽能電池片作為特種充電電源,徹底免去需要換電池的麻煩。

上述的作法都不難,但等待多年就是不見有這類產品面世;收音機自己改裝還行,其他再精細的就比較麻煩,還是希望廠家有產品上市較好。

⑷ 太陽能指的是什麼應用在哪裡

太陽能是由內部氫原子發生聚變釋放出巨大核能而產生的能,來自太陽的輻射能量。人類所需能量的絕大部分太陽能都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳,並把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。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演變形成的且屬於一次能源。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。

與原子核反應有關的能源正是核能。原子核的結構發生變化時能釋放出大量的能量,稱為原子核能,簡稱核能,俗稱原子能。它則來自於地殼中儲存的鈾、鈈等發生裂變反應時的核裂變能資源,以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發生聚變反應時的核聚變能資源。這些物質在發生原子核反應時釋放出能量。目前核能最大的用途是發電。此外,還可以用作其它類型的動力源、熱源等。

⑸ 太陽能應用有哪些

太陽能照明系統。太陽能電熱水系列。 太陽能發電系統。
照明系統包含:路燈 家用台燈 草坪燈 殺蟲燈 交通信號燈 手電筒 野營燈 等。
電熱水系列包含:熱水器 硅管熱水 等。
發電系統包含:家用電 應急系統(例如:太陽能充電器,銀行交易系統,工廠生產系統)
發電站設備。

⑹ 太陽能在生活中有哪些應用

1.熱泵技術
熱泵技術是一種新型的節能型空調製冷供熱技術,是利用少量高品位的電能作為驅動能源,從低溫熱源吸取低品位熱能,並將其傳輸給高溫熱源,以達到泵熱的目的,從而轉能質系數低的能源為能質系數高的能源,節約高品位能源,是一種能夠提高能量品位的技術。
2.太陽能製冷技術
在太陽能的利用中,太陽能製冷空調是一個極具發展前景的領域,也是當前製冷技術研究中的熱點。太陽能製冷具有以下三個優點:1)節能;2)環保;3)熱量的供給和冷量的需求在季節和數量上能夠高度匹配,太陽輻射越強,氣溫越高,冷量需求也越大。太陽能製冷還可以設計成多能源系統,充分利用余熱、廢氣、天然氣等其他能源。
關於太陽能製冷系統的研究較多,從原理上看主要包括以下兩種:1)以熱能為驅動能源,如吸收式、吸附式、噴射式製冷等;2)以電能為驅動能源,先把太陽能轉化成電能,然後再利用電能來製冷,如光電式製冷、熱電製冷等。
3.建築光電一體式系統(BIPV)
在歐美等發達國家,一些公用事業公司通過大型中心光電場以增加他們的電能,而另一些電力公司則通過建立靠近用戶的小型光電場達到這個目的。有的光電陣列集電板布置在毗鄰建築的地方,有的布置在屋頂上,或者乾脆整個結合到建築的圍護結構中。在這種情況下,建築光電一體式系統就應運而生,簡稱為BIPV。這種BIPV光電設備可以充當建築的屋頂、外壁板、幕牆、玻璃窗或者雨篷等特殊元件。
建築光電一體式系統作為一項新領域有如下優點:1)能夠減少電量輸送過程的費用,而這部分費用有時高達總電價的50%;

2)能夠減少電量輸送過程的能耗;3)避免了放置光電陣板的額外佔用空間;4)可以省去建築圍護結構的部分費用;5)與建築結構合二為一,可以省去單獨為光電設備提供的支撐結構;6)使用新型建築圍護材料,發揮美學潛力;7)以不破壞環境的方式生產全部或部分的建築所需電力。
由於建築光電一體式系統具有如上所述的一系列優點,並且隨著光電技術研究的進步、光電設備價格的下降,在不久的將來,將有越來越多的建築表面將採用光電覆面。

⑺ 太陽能具體應用

太陽能電池
太陽能熱水器
太陽能汽車
太陽能發電機