太阳能技术发展现状与前景展望

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1、太阳能技术发展现状与前景展望微电子学(与香港理工大学合作办学）陈明飞10327127指导老师：沈辉摘要：随着油价日益上涨，经济的快速发展，当前太阳能技术的研究和发展越来越受到世人的关注。现今太阳能技术应用包括热应用,光伏发电,光伏照明技术,光伏建筑一体化,太阳能电池等。其中太阳能电池对二十一世纪新能源结构的变革有着巨大的作用。本文对太阳能技术发展现状及前景进行了探讨。一、发展太阳能技术的重要意义1.全球面临着严峻的能源危机形势电、光、热、机械运动、原子核裂变、、物质化合分解等各种物理和化学能的利用，构成了人类物质生活的基础。我们把一切能够为人类社会提供这些能量的源泉统称为

2、能源。从我们祖先学会利用火这种最原始的能源开始，到今天人们能够控制和利用原子能等更高级的能源，中间经过了一段很长的历史过程。在这期间，发生过多次能源的变革，而每一次的变革都标志着重大的技术革命，推动了社会进步。十八世纪蒸气机的发明和煤炭的大量使用，导致了欧洲英、法等国的产业革命。接着，电力的发明和应用，又对人类的生产活动产生了巨大的推动作用。五十年代以来，许多工业国家开始大量利用廉价石油作动力和原料，生产了大量工业产品。但自七十年代以来石油价格提高了十几倍，大大震撼了西方世界，从而在世界范围内掀起了研究能源状况和开发各种能源的热潮。无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很

3、有限的，中国的常规能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%，能源对我国经济发展的影响尤为重要。从长远来看，可再生能源将是未来人类主要的能源来源，因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源在未来能源供应的重要作用。在新的可再生能源中，光伏发电和风力发电是发展最快的，也是各国竞相发展的重点。2.我国太阳能资源丰富，开发利用潜力大我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，有着相当丰富的太阳能资源。绝大多数地区年平均日辐射量在4kw/天以上，西藏最高达7kw/天。与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。特别是人口稀少、居住分散、交通不

4、便的偏僻、边远的广大西北地区，经济发展较为落后。正好可充分利用当地丰富的太阳能资源，采用太阳光发电技术，发展经济，提高人民生活水平。因此当前我国大力发展太阳能技术和太阳能产业意义重大。二、太阳能技术发展现状的分析和对未来的展望1、太阳能热应用（1）太阳能热水器。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。（2）太阳能空调降温。就世界范围而言，太阳能制冷及在空调降温上应用还处在示范阶段，其商业化程度远不如热水器那样高，主要问题是成本高。但对于缺电和无电地区，同建筑结合起来考虑，市场潜力还是很大的。（3）太阳能热发电。太阳能热发电是利用集热器将太

5、阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。8O年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置，促进了热发电技术的发展。世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。三种系统均可单独使用太阳能运行，也可安装成燃料混合系统。我国太阳能热发电技术的研究开发工作早在70年代末就开始了，但由于工艺、材料、部件及相关技术未得到根本性的解决，所以与国外差距还是很大。（4）太阳房。太阳房是直接利用太阳辐射能的重要方面。把房屋看作一个集热

6、器，通过建筑设计把高效隔热材料、透光材料、储能材料等有机地集成在一起，使房屋尽可能多地吸收并保存太阳能，达到房屋采暖目的。太阳房概念与建筑结合形成了"太阳能建筑"技术领域，成为太阳能界和建筑界共同关心的热点。太阳房可以节约75%～90%的能耗，并具有良好的环境效益和经济效益，成为各国太阳能利用技术的重要方面。在太阳房技术和应用方面欧洲处于领先地位，特别是在玻璃涂层、窗技术、透明隔热材料等方面居世界领先地位。我国太阳房应用早在70年代就开始了，但大部分限于农村地区。我国太阳房的发展目前还存在以下问题：太阳房的设计和建造没有和建筑真正结合起来变成建筑师的设计思想和概念，没有纳

7、入建筑规范和标准，一定程度上影响快速发展和实现商业化。其次是相关的透光隔热材料、带涂层的控光玻璃、节能窗等没有商业化，使太阳房的水平受到限制。用于蔬菜和花卉种植的太阳能温室在中国北方地区较多采用。全国太阳能温室面积总计约700万亩，发挥着较好的经济效益。2、光伏照明技术光伏照明技术是利用电池组件将太阳能直接转换成电能用以点燃照明光源的技术。光伏照明系统主要包括：太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器及照明光源。当照明光源采用直流供电时，则不用逆变器。在实际应用方面，虽然亚洲、美洲等新兴市场光伏产业发展迅速，但总体来看，欧洲在终