太陽能有哪些應用?

General 更新 2023年10月15日

太陽能應用在哪些方面?

利用太陽能的方法主要有:

* 使用太陽電池,通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能

* 使用太陽能熱水器,利用太陽光的熱量加熱水

* 利用太陽光的熱量加熱水,並利用熱水發電

* 利用太陽能進行海水淡化

現在,太陽能的利用還不很普及,利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題,但是太陽電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。

太陽能的用途有那些?

在歐美一些先進國家,目前正在廣泛開展應用“光電玻璃幕牆製品”,這是一種將太陽能轉換硅片密封在(尤如夾層玻璃)雙層鋼化玻璃中,安全地實現將太陽能轉換為電能的一種新型生態建材。美國的“光伏建築計劃”、歐洲的“百萬屋頂光伏計劃”、日本的“朝骸計劃”以及我國已開展的“光明工程”將在建築領域掀起節能環保生態建材的開發應用熱潮,極大的促進了太陽能在新型建材產品中的應用。

太陽能板的應用領域

一、用戶太陽能電源(1)小型電源10-100W不等,用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂併網發電系統;(3)光伏水泵:解決無電地區的深水井飲用、灌溉。二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標誌燈、路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。三、通訊/通信領域太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統;農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。四、石油、海洋、氣象領域石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鑽井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。五、家庭燈具電源如太陽能庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。六、光伏電站10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等。七、太陽能建築將太陽能發電與建築材料相結合,使得未來的大型建築實現電力自給,是未來一大發展方向。八、其他領域包括(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能制氫加燃料電池的再生髮電系統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、航天器、空間太陽能電站等。

太陽能在生活中有哪些應用?

太陽能熱水器 路燈照明 太陽能發電站等

太陽能及其應用

在太陽能的熱利用中,關鍵是將太陽的輻射能轉換為熱能。由於太陽能比較分散,必須設法把它集中起來,所以,集熱器是各種利用太陽能裝置的關鍵部分。由於用途不同,集熱器及其匹配的系統類型分為許多種,名稱也不同,如用於炊事的太陽灶、用於產生熱水的太陽能熱水器、用於乾燥物品的太陽能幹燥器、用於熔鍊金屬的太陽能熔爐,以及太陽房、太陽能熱電站、太陽能海水淡化器等等。

效率比較高的集熱器由收集和吸收裝置組成。陽光由不同波長的可見光和不可見光組成,不同物質和不同顏色對不同波長的光的吸收和反射能力是不一樣的。黑顏色吸收陽光的能力最強,因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射陽光的能力最強,因而夏季的襯衫多是淡色或白色的。因此利用黑顏色可以聚熱。讓平行的陽光通過聚焦透鏡聚集在一點、一條線或一個小的面積上,也可以達到集熱的目的。紙在陽光照射下,不管陽光多麼強,哪怕是在炎熱的夏天,也不會被陽光點燃。但是,若利用集光器,把陽光聚集在紙上,就能將紙點燃。集熱器一般可分為平板集熱器、聚光集熱器和平面反射鏡等幾種類型。

平板集熱器一般用於太陽能熱水器等。聚光集熱器可使陽光聚焦穫得高溫,焦點可以是點狀或線狀,用於太陽能電站、房屋的採暖(暖氣)和空調(冷氣)、太陽爐等。按聚光鏡構造有“菲涅爾”透鏡、拋物面鏡和定日鏡。

平面反射鏡用於塔式太陽能電站,有跟蹤設備,一般和拋物面鏡聯合使用。平面鏡把陽光集中反射在拋物面鏡上,拋物面鏡使其聚焦。

太陽能可分為2種:

1.太陽能光伏

光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體物料(例如硅)製成的薄身固體光伏電池組成。由於沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手錶及計算機提供能源,較複雜的光伏系統可為房屋照明,併為電網供電。 光伏板組件可以製成不同形狀,而組件又可連接,以產生更多電力。近年,天台及建築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於建築物的光伏系統。

2.太陽熱能

現代的太陽熱能科技將陽光聚合,並運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外,建築物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建築材料。

有機化的太陽能

人類對於再生性能源的需求在石化原料日漸耗盡的同時日受重視。太陽能利用是個源源不絕的絕佳能源替代方案,因為每天太陽投射到地球表面的能量大於地球所需的一萬倍以上。

最近美國新澤西州,Murray Hill的貝耳實驗室發展出了一種新的技術製造太陽能電池,可以使太陽能的利用更有效率以及便宜。以往由於太陽能電池的價格昂貴,不能廣泛的被大型工業所採用。僅有少數多千瓦電力供應的太陽能電池存在於美國、日本與歐洲。這些電廠發電都無法像傳統燃燒煤炭、天然氣與石油一般的便宜。

過去的技術與經驗在太陽能電池的發展上必須利用矽晶片來捕獲太陽能,因為價格昂貴而無法被廣泛的使用。至目前為止大多數的太陽能電池僅能在小型家用電器上,離真正被工業利用尚有一大斷的距離。

目前對於降低太陽能電池價格的發展分成兩個方向,一邊是致力於光線的獲取並增加轉換效率,另一邊則是專注於製造更現代的高效率電池,開發更便宜的物質或降低製程的成本。貝爾實驗室的科學家J. Hendrik Schon 與他的工作夥伴利用一種含碳基的有機物質pentacene來取代太陽能電池中的矽。Pentacene是一種很具潛力的半導體物質,因為當它吸收了光線後的光電轉換過程中......

太陽能在日常生活中有哪些應用的例子

太陽能發電廠,太陽能熱水器(一些房頂上就安裝了的),太陽能計算器(市場上有這種買的,但不多),太陽能電板(人造衛星上都有它)

世界上第一個應用太陽能的是什麼

據記載,人類利用太陽能已有3000多年的歷史。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。真正將太陽能作為“近期急需的補充能源”,“未來能源結構的基礎”,則是近來的事。

第一個使用太陽能的國家:澳大利亞

古希臘……阿基米德用鏡子把陽光匯聚在敵艦的帆上燒燬敵艦,算不算最早了……

1953年美國貝爾研究所首先應用這個原理試製成功硅太陽電池,獲得6%光電轉換效率的成果.太陽能電池的出現,好比一道曙光,尤其是航天領域的科學家,對它更是注目.這是由於當時宇宙空間技術的發展,人造地球衛星上天,衛星和宇宙飛船上的電子儀器和設備,需要足夠的持續不斷的電能,而且要求重量輕,壽命長,使用方便,能承受各種衝擊、振動的影響.太陽能電池完全滿足這些要求,1958年,美國的“先鋒一號”人造衛星就是用了太陽能電池作為電源,成為世界上第一個用太陽能供電的衛星,空間電源的需求使太陽電池作為尖端技術,身價百倍.現在,各式各樣的衛星和空間飛行器上都裝上了佈滿太陽能電池的“翅膀”,使它們能夠在太空中長久遨遊.我國1958年開始進行太陽能電池的研製工作,並於1971年將研製的太陽能電池用在了發射的第二顆衛星上.以太陽能電池作為電源可以使衛星安全工作達20年之久,而化學電池只能連續工作幾天.

空間應用範圍有限,當時太陽電池造價昂貴,發展受到限.70年代初,世界石油危機促進了新能源的開發,開始將太陽電池轉向地面應用,技術不斷進步,光電轉換效率提高,成本大幅度下降.時至今日,光電轉換已展示出廣闊的應用前景.

太陽能電池近年也被人們用於生產、生活的許多領域.從1974年世界上第一架太陽能電池飛機在美國首次試飛成功以來,激起人們對太陽能飛機研究的熱潮,太陽能飛機從此飛速地發展起來,只用了六七年時間太陽能飛機從飛行幾分鐘,航程幾公里發展到飛越英吉利海峽.現在,最先進的太陽能飛機,飛行高度可達2萬多米,航程超過4000公里.另外,太陽能汽車也發展很快.

家用太陽能產品有哪些

太陽能熱利用產品,除了太陽能熱水器外,還有太陽能消毒櫃、太陽能暖風機、太陽能製冷空調、太陽能開水器、太陽灶等;太陽能光伏產品有:太陽能庭院燈、草坪燈、小型太陽能電站、太陽能充電器、太陽能空調帽等。很多太陽能家用產品沒有產業化,不想熱水器那樣普及。

太陽能有哪些利用方式??

太陽能-熱能轉換

黑色吸收面吸收太陽輻射,可以將太陽能轉換成熱能,其吸收性能好,但輻射熱損失大,所以黑色吸收面不是理想的太陽能吸收面。選擇性吸收面具有高的太陽吸收比和低的發射比,吸收太陽輻射的性能好,且輻射熱損失小,是比較理想的太陽能吸收面。這種吸收面由選擇性吸收材料製成,簡稱為選擇性塗層。它是在本世紀40年代提出的,1955年達到實用要求,70年代以後研製成許多新型選擇性塗層並進行批量生產和推廣應用,目前已研製成上百種選擇性塗層。我國自70年代開始研製選擇性塗層,取得了許多成果,並在太陽集熱器上廣泛使用,效果十分顯著。

太陽能-電能轉換

電能是一種高品位能量,利用、傳輸和分配都比較方便。將太陽能轉換為電能是大規模利用太陽能的重要技術基礎,世界各國都十分重視,其轉換途徑很多,有光電直接轉換,有光熱電間接轉換等。這裡重點介紹光電直接轉換器件--太陽電池。世界上,1941年出現有關硅太陽電池報道,1954年研製成效率達6%的單晶硅太陽電池,1958年太陽電池應用於衛星供電。在70年代以前,由於太陽電池效率低,售價昂貴,主要應用在空間。70年代以後,對太陽電池材料、結構和工藝進行了廣泛研究,在提高效率和降低成本方面取得較大進展,地面應用規模逐漸擴大,但從大規模利用太陽能而言,與常規發電相比,成本仍然大高。

目前,世界上太陽電他的實驗室效率最高水平為:單晶硅電池24%(4cm2),多晶硅電池18.6%(4cm2), InGaP/GaAs雙結電池30.28%(AM1),非晶硅電池14.5%(初始)、12.8(穩定),碲化鎘電池15.8%, 硅帶電池14.6%,二氧化鈦有機納米電池10.96%。

我國於1958年開始太陽電池的研究,40多年來取得不少成果。目前,我國太陽電他的實驗室效率最高水平為:單晶硅電池20.4%(2cm×2cm),多晶硅電池14.5%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs電池 20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge電池19.5%(AM0),CulnSe電池9%(lcm×1cm),多晶硅薄膜電池13.6% (lcm×1cm,非活性硅襯底),非晶硅電池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、6.2%(30cm×30cm), 二氧化鈦納米有機電池10%(1cm×1cm)。

太陽能-氫能轉換

氫能是一種高品位能源。太陽能可以通過分解水或其它途徑轉換成氫能,即太陽能制氫,其主要方法如下:

1、太陽能電解水制氫。電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法,效率較高(75%-85%),但耗電大,用常規電制氫,從能量利用而言得不償失。所以,只有當太陽能發電的成本大幅度下降後,才能實現大規模電解水制氫。

2、太陽能熱分解水制氫。將水或水蒸汽加熱到3000K以上,水中的氫和氧便能分解。這種方法制氫效率高,但需要高倍聚光器才能獲得如此高的溫度,一般不採用這種方法制氫。

3、太陽能熱化學循環制氫。為了降低太陽能直接熱分解水制氫要求的高溫,發展了一種熱化學循環制氫方法,即在水中加入一種或幾種中間物,然後加熱到較低溫度,經歷不同的反應階段,最終將水分解成氫和氧,而中間物不消耗,可循環使用。熱化學循環分解的溫度大致為900-1200K,這是普通旋轉拋物面鏡聚光器比較容易達到的溫度,其分解水的效率在17.5%-75.5%。存在的主要問題是中間物的還原,即使按99.9%-99. 99%還原,也還要作 0.1%-0.01%的補充,這將影響氫的價格......

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