1.太陽(yáng)能資源特點(diǎn)
1.1儲(chǔ)量的“無(wú)限性”
太陽(yáng)能是取之不盡的
可再生能源，可利用量巨大。太陽(yáng)每秒鐘放射的能量大約是1.6x 10
23kW，其中到達(dá)地球的能量高達(dá)8x10
23kW，相當(dāng)于6x10
9t標(biāo)準(zhǔn)煤。按此計(jì)算，一年內(nèi)到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤共約1. 892 x10
23千億t，是目前世界主要能源探明儲(chǔ)量的一萬(wàn)倍閉。太陽(yáng)的壽命至少尚有40億年，相對(duì)于人類(lèi)歷史來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)可源源不斷供給地球的時(shí)間可以說(shuō)是無(wú)限的。相對(duì)于常規(guī)能源的有限性，太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量的“無(wú)限比”，取之不盡，用之不竭。這就決定了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能將是人類(lèi)解決常規(guī)能源匾乏、枯竭的最有效途徑。
1.2存在的普遍性
雖然由于緯度的不同、氣候條件的差異造成了太陽(yáng)能
輻射的不均勻，但相對(duì)于其他能源來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能對(duì)于地球上絕大多數(shù)地區(qū)具有存在的普遍性，可就地取用。這就為常規(guī)能源缺乏的國(guó)家和地區(qū)解決能源問(wèn)題提供了美好前景。
1.3利用的清潔性
太陽(yáng)能像風(fēng)能、潮汐能等潔凈能源一樣，其開(kāi)發(fā)利用時(shí)幾乎不產(chǎn)生任何污染，加之其儲(chǔ)量的無(wú)限性，是人類(lèi)理想的替代能源。
1.4利用的經(jīng)濟(jì)性
可以從兩個(gè)方面看太陽(yáng)能利用的經(jīng)濟(jì)性。一是太陽(yáng)能取之不盡,用之不竭，而且在接收太陽(yáng)能時(shí)不征收任何“稅”，可以隨地取用;二是在目前的技術(shù)發(fā)展水平下，有些太陽(yáng)能利用已具經(jīng)濟(jì)性。隨著科技的發(fā)展以及人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的技術(shù)突破，太陽(yáng)能利用的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)更明顯。如果說(shuō)20世紀(jì)是石油世紀(jì)的話，那么21世紀(jì)則是可再生能源的世紀(jì)，太陽(yáng)能的世紀(jì)。
2.二十一世紀(jì)世紀(jì)太陽(yáng)能利用發(fā)展趨勢(shì)
近30年來(lái)，太陽(yáng)能利用技術(shù)在研究開(kāi)發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場(chǎng)開(kāi)拓方面都獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，成為世界快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。包括太陽(yáng)能在內(nèi)的可再生能源在下世紀(jì)將會(huì)以前所未有的速度發(fā)展，逐步成為人類(lèi)的基礎(chǔ)能源之一。據(jù)預(yù)測(cè)，到下世紀(jì)中葉，可在生能源在世界能源結(jié)構(gòu)中將占到50%以上。
22002年全世界并沒(méi)有因?yàn)槊绹?guó)太陽(yáng)能行業(yè)的
收縮而放慢發(fā)展速度，相反象日本、歐洲等國(guó)家卻是加快發(fā)展的一年;中國(guó)太陽(yáng)電池項(xiàng)目在這一年一下子增加了許多，如上海航天科技、武漢、深圳等，中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)能力也在這一年得到了發(fā)展壯大。
以現(xiàn)有的基礎(chǔ)來(lái)看，
單晶硅、
多晶硅及
非晶硅太陽(yáng)電池仍是我國(guó)目前產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要產(chǎn)品。在過(guò)去的100年間，人們對(duì)各種太陽(yáng)能利用方式進(jìn)行了廣泛的探索，逐步明確了發(fā)展方向，初步得到一些利用。70年代以后，世界各國(guó)加大了對(duì)太陽(yáng)能研究開(kāi)發(fā)的投人，太陽(yáng)能熱水、
太陽(yáng)能建筑、
太陽(yáng)能光伏發(fā)電等利用項(xiàng)目發(fā)展速度加快，規(guī)模逐漸擴(kuò)大。但從總體而言，目前太陽(yáng)能利用的規(guī)模還不大，技術(shù)尚不完善，商品化程度較低，需要繼續(xù)努力。21世紀(jì)是人類(lèi)大規(guī)模利用太陽(yáng)能的世紀(jì).這是不以任何人的意志為轉(zhuǎn)移的歷史發(fā)展必然結(jié)果。
3.太陽(yáng)能電池發(fā)電原理與特性
3.1太陽(yáng)能電池發(fā)電原理
太陽(yáng)電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。光生伏特效應(yīng)簡(jiǎn)稱(chēng)為
光伏效應(yīng)，指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與
金屬組合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象.能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如:單晶硅，多晶硅，
非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)已
晶體硅為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，形成P一N結(jié)。如下圖所示。
3.3太陽(yáng)光強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系
太陽(yáng)能熱利用時(shí)一般與波長(zhǎng)關(guān)系不大，但作為太陽(yáng)能電池，屬于量子領(lǐng)域的能量變換技術(shù)，即光子的獲能就與波長(zhǎng)有很大關(guān)系。例如，太陽(yáng)能電池是由硅材料(或其它材料)制成，受光后產(chǎn)生的能量與電子的最小振動(dòng)值有關(guān)，即決定于振動(dòng)值的波長(zhǎng)大小。過(guò)分大的波長(zhǎng)將不能進(jìn)行能量交換;太短的波長(zhǎng)只能轉(zhuǎn)換為熱能，因此太陽(yáng)能的光伏變換與波長(zhǎng)之間存在一個(gè)感度特性，我們稱(chēng)之為光感度特性。不同材料有不同的感度特性，例如，單晶
硅太陽(yáng)能電池就優(yōu)于多晶硅，但要取得理想光感度特性是不太容易的。有關(guān)資料顯示，紫外線所占比例只有8%，但波長(zhǎng)短，電子振動(dòng)值高，產(chǎn)生能量大;而紅外線占全部能量的46%，可轉(zhuǎn)化熱能，故又稱(chēng)熱線。
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