Question

太阳能的原理

Answer 1

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。 利用太阳能的方法主要有： 使用太阳能电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能 使用太阳能热水器，利用太阳光的热量把水加热 利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电 利用太阳能进行海水淡化 现在，太阳能的利用还不很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了很好的应用。 目前，全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特（Buerstadt），面积为四万平方公尺，每年的发电量为450万千瓦时。 日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求，全日本都普设太阳能光电板，位于日本中部的长野县饭田市，居民在屋顶设置太阳能光电板的比率甚至达2%，堪称日本第一。 光电转换 光电转换又称太阳能光伏。太阳能板是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如矽）制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较大的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 太阳能板可以制成不同形状，而又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面开始使用光伏板组件，被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 光热转换 现代的太阳能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。 太阳能的优点 在光照充足的地区，太阳能的供应源源不断，生产过程不会产生环境污染，又不会消耗其他地球资源或导致地球温室效应。太阳能能源取自于太阳
来源源源不绝
太阳能为良好能源如同水力或风力
各处皆积极发展太阳能. 太阳能的缺点 首期资本投资不菲。 除此之外，在许多阴雨绵绵的地区、或是日照短的，很难完全靠太阳能供应，投资报酬率较低。另外，除非有大量的太阳能板，不然目前仍然难以产生大量电源供给使用是其缺点。 世界各国对太阳能的政策 澳洲 2006年发表「阳光电城计划」(Solar Cities initiative)，目前已有圣地爱丽丝泉、阿得雷德、汤士维尔与布莱克顿四个城市获取 *** 补助打造太阳能发电系统城市。 西班牙 2007年3月30日，欧洲第一座商业太阳能发电厂(PS10 solar power tower)启用，这座电厂自2001年7月于西维尔（Seville）南方25公里的桑路卡拉马尤（Sanlucar la Mayor）开始兴建，直到2005年12月31日完工，费时4年多建造完成。 美国 2006年8月，美国加州参院以36票对4票获得压倒性的胜利，通过「百万太阳能屋顶法案」，法案计划在未来10年，在加州百万个屋顶上装设太阳能发电系统，将太阳能发电的上限由0.5％提升为2.5％，整个计划总发电规模将达300万千瓦。 中国 2005年9月，上海市 *** 公布「上海开发利用太阳能行动计划」。 2006年6月，中国成立风能太阳能资源评估中心。 台湾 2000年1月26日，经济部能源局颁布实施「太阳能热水系统推广奖励办法」，于2004年1月22日废止。 2000年5月31日，经济部发布「太阳光电发电示范系统设置补助办法」。 2005年12月26日立法院经济委员会初审通过「再生能源发展条例草案」。 太阳能的供应源源不断，是一种非常清洁的能源，不会引起污染，更不会耗尽自然资源或导致全球温室效应。 太阳能的优点，是可以在地球的所有地方得到，而且实用性高、用途多。现代的太阳能系统，在每天日照时间相当短的国家，也可以经济有效地提供大量电能。 太阳能的科技，应用甚广。例如太阳能的计算机、手表，在市面上很普遍。 另外，利用太阳能来驱动的热水器和太阳屋，在外国亦可见到不少，但在中国香港则不易看到。而太阳能的交通工具，在一些科技较先进的国家亦有研究发展，例如美国、日本。这些交通工具包括飞机、汽车。 其实，温室将太阳的能量贮存在一个空间内，令植物得以持续生长。 现今人类最关注的能源问题，太阳能发电厂亦能够帮助去解决。 九巴全港首创的太阳能巴士站上盖，既善用太阳能量，又能保护环境。
参考: wikipaid
太阳能 阳光是能源的一种，且是地球至今为止最充足的一种能源。地球表面平均能接收约1.2 x 1017 瓦太阳能。其他可再生能源大多也以太阳为最初的能量来源。在人类的历史中，普通阳光为人类带来日光、热力，并让人类能够种植食物。而化石燃料(即煤、石油及天然气)所包含的能源，亦源自太阳的能源。
参考: energyland.emsd/chi/energy/renew_solar
太阳能电池板正好是应用光电效应原理于电力生产上。阳光照射到金属的表面上时，部份光子会击中金属原子，光子的部份能量转化为提升原子外层电子的位能，使该电子从原子中游离出来，另一部份能量则转化为该电子从原子中飞脱出来的动能。游离出来的电子具有负电场，在导体之内形成负电压，故此会流向电位相对较高(又即负值较低)的区域，若能够适当地将之加以调控，即可以做成供人类应用的电能。 非晶体太阳能电池板的构造和工作原理： 在玻璃片上涂上两层薄薄的半导体涂层，一层为N型半导体，另一层为P型半导体，此两半导体层各自接上导线，即成为非晶体太阳能电池板。 N型半导体混入了最外层有五颗电子的杂质原子于最外层有四颗电子的矽或硅半导体之内，此种安排令到杂质原子的最外层电子的状况与金属的最外层电子的状况相近似，在光子的撞击之下会游离出来；但它与金属不同的地方，是它不可以让外来的电子在N型半导体之内自由走动。P型半导体则混入了最外层只有三颗电子的杂质原子于最外层有四颗电子的矽或硅半导体之内，此种安排令到杂质原子的最外层电子与绝缘体的最外层电子的状况相近似，在光子的撞击之下也不会游离出来，但P型半导体与绝缘体不同的地方，是它可以让外来的电子在P型半导体之内自由走动。结果，在光线照射之下，N型半导体之内的电子被击出，但都马上跳到P型半导体之内而不可以退回，形成单向导电，令到N型半导体一面构成正电压，P型半导体一面构成负电压，于是乎发挥出与电池一样的功能。 晶体与非晶体太阳能电池板： 在猛烈阳光底下，单晶体式太阳能电池板较非晶体式能够转化多一倍以上的太阳能为电能，但可惜单晶体式的价格比非晶体式的昂贵两三倍以上，而且在阴天的情况下非晶体式反而与晶体式能够收集到差不多一样多的太阳能。所以，除非受到每单位面积产电功率的限制，否则的话，使用非晶体式太阳能电池板为更加化算的投资。尤其是在中国香港，空气污染正日趋严重，令到本港阴天的时间逐年增加。