太陽(yáng)能和光電轉(zhuǎn)換ppt課件(已修改)
2025-05-10 23:34 本頁(yè)面
【正文】 第一章 太陽(yáng)能和光電轉(zhuǎn)換 主要內(nèi)容： ? 首先討論太陽(yáng)和太陽(yáng)能的基本性質(zhì)，闡述太陽(yáng)光的反射、散射和吸收，太陽(yáng)能的輻射、吸收及大氣質(zhì)量等概念。 ? 討論太陽(yáng)能應(yīng)用的分類、歷史和進(jìn)展。 ? 介紹太陽(yáng)能光電池和材料的研究及開發(fā)。 太陽(yáng)能的輻射和吸收 太陽(yáng)生成的巨大能量不斷向宇宙輻射： 輻射能的總量： 1820MW/s， 其中約 22億分之一輻射到地球上， 經(jīng)過(guò)大氣層的反射、散射和吸收，約 70%（每年 ）到達(dá)地面，能量巨大，等于 106億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是地球年耗能量的幾萬(wàn)倍。 按照目前太陽(yáng)質(zhì)量損耗的速率，太陽(yáng)熱核反應(yīng)可進(jìn)行 600億 年 ，所以對(duì)人類短暫的歷史而言，太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的清潔能源。 能量的來(lái)源：太陽(yáng)的輻射 由于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道呈橢圓形 ， 離太陽(yáng)的最遠(yuǎn)距離和最近距離分別為 108km 和 108km， 平均距離為 108km。 由于距離的變化 ， 夏天 6月份 （ 距離太陽(yáng)最遠(yuǎn) ）地面接收的平均能量為 12月份 （ 距離太陽(yáng)最近 ） 的 94%， 差別不是很大 ， 可以認(rèn)為太陽(yáng)在大氣層外的輻射強(qiáng)度是不變的 。 但是除了由于地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的原因之外 ， 地球的自轉(zhuǎn) ， 氣候條件 （ 如云層厚度 ） 和大氣層成分等都能對(duì)輻射到地球表面的太陽(yáng)能能量產(chǎn)生影響 ， 因此 ， 在具體某個(gè)地區(qū)的地面接收到的太陽(yáng)能在不同的季節(jié)和不同的氣候條件下是不同的 。 當(dāng)太陽(yáng)光照射到地球時(shí)，一部分光線被反射或散射，一部分光線被吸收，只有約 70%的光線能透過(guò)大氣層，以直射光或散射光到達(dá)地球表面。到達(dá)地球表面的太陽(yáng)光一部分被表面物體所吸收，另外一部分又被反射回大氣層。下圖所示為太陽(yáng)光入射地面時(shí)的情況。 散 射 反射 入射 透射 吸收 太陽(yáng)光在其到達(dá)地球的平均距離處的自由空間中的輻射強(qiáng)度被定義為太陽(yáng)能常數(shù)，取值為 1353W/m2。 大氣對(duì)地球表面接收太陽(yáng)光的影響程度被定義為大氣質(zhì)量（ air mass）。大氣質(zhì)量為零的狀態(tài)（ AM0），是指在地球外空間接收太陽(yáng)光的情況，適用于人造衛(wèi)星和宇宙飛船等應(yīng)用
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