太阳能及其利用

刘庆贺

太阳能，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光。太阳能作为一种新型能源，它具有无限的储备量。以及环保、无污染的特点，是一种具有无限发展前景的新能源。其使用价值越来越为人们所重视。下面。有请刘老师为我们讲一些有关太阳能的知识。

一、太阳能是地球上大部分能量的来源

太阳能是太阳内部连续不断地发生核聚变反应而产生的能量。通过辐射的方式向四面八方发射出去的巨大的太阳能，经过遥远的路途到达地球。从太阳发射出来的总能量中仅有大约二十二亿分之一能够到达地球大气的上界，再经过大气层的反射和吸收。到达地面的太阳能只有地球大气上界的5%-6%。然而，就是这5%-6%的能量，比目前全世界每年所用的各种能源的总和还大得多。

太阳能除可直接利用它的光和热外，它还是地球上多种能源的主要源泉。比如说，各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内储存下来，这部分能量为人类和动物界的生存提供了能源；煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的；此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。可以说，地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能量几乎都来源于太阳。

二、太阳能的利用方式

人类利用太阳能主要有三个途径：光热转换、光电转换和光化转换。

1.光热转换。光热转换即靠各种集热器把太阳能收集起来，用它来加热物体，获得内能。早期最广泛的太阳能应用是将水加热，现今全世界已有数百万个太阳能热水装置。太阳能热水系统主要包括收集器、储存装置和循环管路三部分。

2.光电转换。光电转换即将太阳能转换成电能。目前，太阳能用于发电的途径有两个：一是热发电，就是先用聚热器把太阳能变成内能，再通过汽轮机将内能转变为电能；二是光发电，就是利用太阳能电池的光电效应，将太阳能直接转变为电能，它的基本装置是太阳能电池。目前，太阳能电池的成本还较高。要达到足够的功率。需要相当大的面积放置电池。

3.光化转换。光化转换即先将太阳能转换成化学能。再转换为电能等其他能量。我们知道，植物靠叶绿素把光能转化成化学能，实现自身的生长与繁衍。若能揭示光化转换的奥秘，便可实现人造叶绿素发电。目前，太阳能光化转换正在积极探索、研究中。

三、太阳能的应用实例

目前，太阳能的应用主要有以下几种：太阳能热水器（图1）、太阳能充电器（图2）、太阳能路灯（图3）、太阳能空调（图4）、家庭太阳能发电系统（图5）、太阳能飞机（图6）等。