【正文】 噸。 　　第二階段（1920~1945年）　　在這20多年中，太陽能研究工作處于低潮，參加研究工作的人數(shù)和研究項目大為減少，其原因與礦物燃料的大量開發(fā)利用和發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)（1935~1945年）有關，而太陽能又不能解決當時對能源的急需，因此使太陽能研究工作逐漸受到冷落。這些動力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽光，發(fā)動機功率不大，工質主要是水蒸汽，價格昂貴，實用價值不大，大部分為太陽能愛好者個人研究制造。德將太陽能作為一種能源和動力加以利用，只有300多年的歷史。近年，天臺及建筑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于建筑物的光伏系統(tǒng)?！　　痉诸悺俊　√柲芄夥?　　光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。這個過程的的實質是：光子能量轉換成電能的過程。能產(chǎn)生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。 　　太陽能既是一次能源，又是可再生能源。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2，㎡，相當于有102000TW 的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外），雖然太陽能資源總量相當于現(xiàn)在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發(fā)利用太陽能面臨的主要問題。 利用方式 　　現(xiàn)在，太陽能的利用還不是很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉換效率低的問題，但是太陽能電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應用。 【太陽能電池】目前SPS2000研究小組考慮于2010年發(fā)射宇宙太陽能發(fā)電衛(wèi)星。在宇宙太陽發(fā)電的情況下，制作太陽電池、火箭及火箭燃料時還要產(chǎn)生二氧化碳。必須對衛(wèi)星零部件制造、衛(wèi)星發(fā)射升空及受電設施制造等項成本多少年可回收進行綜合評價。目前日本宇宙科學研究所正在使用可重復使用的火箭試驗裝置，進行未來型宇宙運輸系統(tǒng)的基礎研究。如果實現(xiàn)發(fā)射低成本化，各種需求會應運而生。移動電話也使用微波，移動電話的小型化和低成本化顯示出微波發(fā)送與接收技術的快速發(fā)展。目前人造衛(wèi)星上使用的太陽電池與地面上使用的太陽電池的成本之比為100：1。1998年始建的國際空間站的總重量約460噸，預算為270億美元。地面上送電的能量密度最高為0．0001瓦/米2，所以2．45千兆赫符合國際安全標準?！　?jù)測試，SPS2000計劃中的微波受電地區(qū)局限于北緯3度南緯3度的地帶。要想用微波接收全部電力需架設直徑2公里的接收天線。目前所制定的目標是將轉換效率提高到75％。非晶硅太陽電池的特點是重量輕、柔軟性好、成本低、易批量生產(chǎn)?！　≡赟PS2000中所設計的太陽發(fā)電衛(wèi)星是一個邊長為336米的正三角棱柱體，柱的全長為303米，總重量為240噸，在棱柱體兩個面上鑲有太陽電池板，剩下的一面裝設有發(fā)送微波的天線。日本的SPS2000計劃　　所謂SPS2000是指最遲到2000年在圍繞地球的軌道上組建輸出10000千瓦的太陽能發(fā)電衛(wèi)星，首先把發(fā)射軌道定在赤道上空1100公里處，供電范圍定在赤道附近的一些國家。目前該研究會的事務局設在東京大學，正在從事研究信息的交換及對外信息的提供。但是，隨著近年來地球環(huán)境問題的日益嚴重，對宇宙太陽發(fā)電的認識又有所改變，自80年代后期開始重新掀起了宇宙太陽發(fā)電熱。按每顆衛(wèi)星總重量50000噸計算，每年發(fā)射2顆，在30年內(nèi)計劃總計要發(fā)射60顆衛(wèi)星。送電用的微波是光波(即電磁波)的一種，屬于衛(wèi)星廣播、微波爐、移動電話使用的波長范圍。靜止軌道上的衛(wèi)星與地球的自轉周期是一致的，即每日自轉1周，所以從地面上看衛(wèi)星總是處在同一位置上?！　±藐柟獍l(fā)電的最好方法是不斷地用太陽能在宇宙空間發(fā)電。為使發(fā)電過程不排放對人體有害的氮氧化物等氣體、放射性廢棄物及造成地球變暖的二氧化碳，人們期待著開發(fā)綠色發(fā)電技術。一篇關于建造宇宙太陽能發(fā)電站的論文　　所謂宇宙太陽能發(fā)電站是指在宇宙空間進行大規(guī)模的太陽能發(fā)電，然后通過無線電波將電力輸送到地面。技術進步 太陽能低溫熱轉換系統(tǒng)與建筑一體化仍需組織攻關，鼓勵創(chuàng)新，最終要提出 鼓勵太陽能在建筑中應用的法規(guī)。 無可操作的激勵體制。目前存在的障礙 太陽熱水器市場規(guī)范不力，產(chǎn)品質量良莠不齊。 在太陽資源豐富的一類地區(qū)，如西藏，甘肅，新疆，青海和寧夏等部分地區(qū)，有發(fā)展中高溫太陽熱利用的前景，如工業(yè)用熱或熱發(fā)電。年間低溫太陽熱利用仍是太陽熱利用的發(fā)展主流。太陽能熱利用的發(fā)展?jié)摿τ铚y的平板集熱器和100kW)的空調(diào)和整個大樓的熱水。廣東江江門項目立升的45C而在典型的冬日可提供在典型的夏日2年完成。2 1) 近年來，隨著太陽熱水系統(tǒng)的成功開發(fā)利用，進一步開發(fā)太陽能熱水，采暖和空調(diào)的綜合系統(tǒng)，擴大太陽能熱利用的范圍已提到日程上來。成果有待總結。太陽熱水器生產(chǎn)廠商也看到了與建筑一體化的市場前景。年在全國澈底解決的辦法是預先將太陽能裝置（包括集熱器，熱水箱，管道和附件等）的布置考慮到建筑設計中去，實現(xiàn)太陽能系統(tǒng)與建筑的一體化。被動太陽房本身就是通過建筑結構設計和新材料的應用來實現(xiàn)太陽能采暖的技術。而太陽熱水技術是目前太陽熱利用中最為成熟的技術，用太陽能解決住宅的部分生活熱水將是太陽能在建筑中應用的首選。目前在城市中30%的家庭擁有熱水設備。年的基礎上再節(jié)約30%。年當?shù)赝ㄓ迷O計能耗的基礎上節(jié)約—為此，建設部制定了《建筑節(jié)能技術政策199615022000億m人民生活不斷提高，商品住宅開發(fā)已將成為國民經(jīng)濟的主要支柱產(chǎn)業(yè)之一。世紀因而它作為一種建筑節(jié)能技術將有寬廣的市建筑能耗中，采暖，制冷，空調(diào)和熱水占75%。25太陽能熱利用與節(jié)能建筑 平板太陽集熱器產(chǎn)品技術條件 GB/T64241997 (為原標準GB642486 的修訂版) 中國成為名副其實的世界上最大的太陽熱水 器的生產(chǎn)和應用的國家中國的太陽熱水器品種主要有真空管型熱水器（含熱管真空管型），平板型熱水器和悶曬型熱水器三大類，其市場份額見表2 。近年來，太陽熱水器的市場以30%的速率遞增，見 表1 。 這些努力為中國太陽熱水器產(chǎn)業(yè)的誕生奠定了物質基礎。在90 年代全玻璃真空集熱管的科技成果通過中試轉化為生產(chǎn)力—形成自行設計和配套的集熱管生產(chǎn)線是科技攻關的最杰出的 成果。3 蓬勃發(fā)展的中國太陽熱水器產(chǎn)業(yè) 20 世紀80 年代太陽熱水器列入國家“六在中國西北地區(qū)有30 萬臺太陽灶投入使用，每臺太陽灶每年節(jié)約600 1000 公斤柴草。在中國的特定條件下，太陽能熱利用已為農(nóng)村能源的開發(fā)做出 了貢獻。中國有較豐富的太陽能資源。她對 1992 年在里約日內(nèi)盧召開的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會作出的全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的決議作了 迅速的反響。近20 年來中國經(jīng)濟快速發(fā)展， 人民生活不斷提高，對能源的需求亦隨之遞增。 中國太陽熱轉換技術的應用有廣泛的市場。 迄今中國已有500 多家大中型企業(yè)生產(chǎn)平板集熱器和真空管熱水器，2000 年銷售量達600 萬m 2 ，總保有量達2600 萬m 2 ，并以20%年增長率發(fā)展。至今在農(nóng)村已發(fā)展了600 萬畝太陽能溫室種植蔬菜，在西北有30 萬臺太陽灶為農(nóng)戶提供炊事能源，已建成750萬平方米的被動太陽房，和安裝了1500萬平方米的太陽熱水器。中國太陽能熱利用進展與發(fā)展對策摘要：中國12 億人口，70% 生活在農(nóng)村。太陽熱轉換技術在中國已有20 余年的發(fā)展歷史，重點發(fā)展低溫熱轉換技術。近十年來中國太陽熱轉換方面的最突出的成績是實現(xiàn)了太陽集熱器和熱水器技術的產(chǎn)業(yè)化。太陽能空調(diào)已列入科技攻關，已有較大規(guī)模的示范裝置其經(jīng)濟性尚待評估。1 引言 中國人口眾多，已接近13 億，其中70% 生活在農(nóng)村。 中國政府十分關注國家的人口，資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，并積極采取對策。在該文件的基礎上，國家計委，國家經(jīng)貿(mào)委和國家科委于1996 年聯(lián)合制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要（1996 2010 ）》。 經(jīng)初步預測，到2010 年 Mtce 。目前已發(fā)展了600 萬畝太陽能溫室種植蔬菜，年收入300 億元以上，農(nóng)民的經(jīng)濟狀況得到了改善。這些成功的實踐充分表明低溫太陽能熱轉換技術確實在農(nóng)村能源建設中發(fā)揮了 重要作用，為持續(xù)發(fā)展的總目標做出了貢獻。主要的 研發(fā)項目是高效平板太陽集熱器和全玻璃真空集熱管。在90 年代開發(fā)了熱管真空集熱管并已投產(chǎn)。其中，有10 個企業(yè)的年銷售額超過1 億元，12 個的年銷售額在5000 萬至1 億元 之間，31 個在1000 萬至5000 萬之間。它已與電熱水器和燃氣熱水器并列成為在市場上提供生活熱水三種設備之一。 平板太陽集熱器熱性能試驗方法 GB/T4271 2000 (為原標準GB427184 的修訂版) 全玻璃真空管太陽集熱器GB/T176831999 4 建筑業(yè)，交通運輸和工業(yè)一直是三大耗能用戶，在發(fā)達國家建筑能耗已占總能耗的在在20隨著改革開放，已建成的建筑有310—億m宅將增至建筑用能亦將急劇增加，接近發(fā)達國家的水平。》，其目標是在1996能耗要在1980因在2000它將太陽能熱利用納入國家建筑節(jié)能的范疇，為太陽能利用發(fā)展奠定了重要的政策基礎。額。 目前在中國，用于建筑的太陽熱利用系統(tǒng)是太陽熱水器和被動太陽采暖。造價。1996產(chǎn)廠商參加建筑節(jié)能的展覽會，開創(chuàng)了太陽熱利用產(chǎn)品及進入建筑業(yè)的先驅。取得了較好的效果。太陽能空調(diào)m它于1999m—日的供暖熱能，在春，秋季能提供32000 2)22能建成。 515太陽熱水器的發(fā)展預測見表4 的基礎上，制定相應的推向西部市場。 加強對太陽能熱利用產(chǎn)品的質量監(jiān)督，確立質量認證制度。 要開發(fā)和推廣使用太陽能熱利用系統(tǒng)優(yōu)化設計的應用軟件。　　所謂太陽能發(fā)電就是利用半導體將光能直接轉換成電能的發(fā)電方法，利用當前的技術可將10％的光能轉換成電能。為了彌補這一不足，有人曾提出在日照充足的沙漠地帶建造大規(guī)模太陽光發(fā)電站的設想，但在地面上夜間不能發(fā)電。　　靜止軌道就是位于赤道上空36000公里的圓形軌道?！　∮钪婵臻g發(fā)電所得的電力用微波送往地面?！　‘敃r研究的發(fā)電衛(wèi)星叫做“參考系統(tǒng)”，一顆衛(wèi)星就是一個5公里10公里的龐然大物，如果把它發(fā)射到靜止軌道上，可發(fā)電500萬千瓦?！　∵@一結果，使得世界各國對宇宙太陽發(fā)電的興趣急劇降溫。1997年又成立了既有理學、工學，又有法學和經(jīng)濟學方面人士參加的“太陽發(fā)電衛(wèi)星研究會”。但在以現(xiàn)有的技術設計的宇宙太陽發(fā)電系統(tǒng)中，SPS2000是目前世界上唯一的宇宙太陽發(fā)電系統(tǒng)。太陽電池使用的是薄片狀非晶硅太陽電池。以現(xiàn)在的技術，如果將100瓦的直流電轉換成微波，要損失30％的能量。一個地方的受電設施每2小時可接收到約230秒的微波。在SPS2000計劃中，計劃將受電設施建在赤道地區(qū)的無電村?！　∷碗娛褂玫奈⒉l率為2．45千兆赫，這一頻率處于衛(wèi)星廣播(約12千兆赫)和地面UHF廣播(約0．77千兆赫)使用的電波頻率之間。移動電話小型化技術的誕生　　目前人造衛(wèi)星的制造成本為每噸100億日元，如果按照現(xiàn)在掌握的宇宙技術制造SPS2000計劃所需的重240噸的太陽發(fā)電衛(wèi)星，需要約20000億日元?！　PS2000使用地面上用的非晶體硅太陽電池實際上是一個大膽的設想，其目的是將建設成本降到衛(wèi)星制造與建設成本的1/100。最近快速普及的移動電話為太陽發(fā)電衛(wèi)星的實現(xiàn)創(chuàng)造了條件?，F(xiàn)在研究小組正在通過陽光發(fā)電進行組裝SPS2000衛(wèi)星骨架的實驗。根據(jù)科技廳1996年對各領域的4000多名專家的“第6次技術預測調(diào)查”，2014年用火箭發(fā)射宇宙衛(wèi)星的費用可降到目前的1/10以下。這種低價格還會產(chǎn)生更多的需求，宇宙太陽發(fā)電的實用化或許會與宇宙旅行商業(yè)化同時到來。宇宙太陽發(fā)電是否能成為有用的系統(tǒng)　　為實現(xiàn)太陽發(fā)電，就必須評價總能源收支情況。這項研究顯示，1千瓦宇宙太陽發(fā)電系統(tǒng)的二氧化碳排放量為17克，煤炭火力發(fā)電為1225克，石油火力發(fā)電為846克，液化天然氣火力發(fā)電為631克，核能發(fā)電為22克。21世紀中期將迎來宇宙太陽發(fā)電時代由于SPS2000尚未列入正式國家研究計劃，因此，衛(wèi)星系統(tǒng)的制造還未開始。太陽能目錄[隱藏]【原理】 【太陽能電池發(fā)電原理】 【晶體硅太陽電池的制作過程】 【利用太陽能的歷史】 【利弊】 【我國太陽能資源】 【太陽能熱利用】 【空間太陽能電源】 【太陽能電池】 我國太陽能利用產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 我國太陽能利用產(chǎn)業(yè)前景 太陽能熱水器防凍技術 利用方式 【原理】【太陽能電池發(fā)電原理】【晶體硅太陽電池的制作過程】【利用太陽能的歷史】【利弊】【我國太陽能資源】【太陽能熱利用】【空間太陽能電源】 太陽能熱水器防凍技術地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達173000TW。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。 [編輯本段]【太陽能電池發(fā)電原理】　　太陽電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件?！　‘敼饩€照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了躍遷，成為自由電子在PN結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟：a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。 光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。 [編輯本段]【利用太陽能的歷史】　　據(jù)記載，人類利用太陽能已有3000多年的歷史。近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門在1615年～1900年之間，世界上又研制成多臺太陽能動力裝置和一些其它太陽能裝置。建造的典型裝置有：1901年，在美國加州建成一臺