太阳能的利用综述

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1、题目名称：_太阳能的利用综述_姓名：_林初丰___________班级：_电气N111________学号：_201145679226_____日期：_2014.12.02________太阳能的利用综述摘要：太阳能作为一种可再生的新能源日益引起世界的广泛关注。本文对太阳能利用方式及其原理，还有太阳能利用的发展史、现状及其前景进行了简要的分析。关键词：太阳能；热利用；光电转换；发展历史；现状；前景中图分类号：TM615文献标识码：AReviewofsolarenergyutilizationAbstract:solarenergyasane

2、wrenewableenergyisincreasinglycausetheattentionoftheworld.Inthispaper,thewayandprincipleofsolarenergyutilization,andthehistoryofsolarenergyutilization,thepresentsituationanditsprospectsarebrieflyanalyzed.Keywords:solarenergy;Heatutilization;Thephotoelectricconversion;Thede

3、velopmenthistory;Thestatusquo；prospects0引言太阳能是一种理想的可再生能源，它既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：已是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。[4]人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火；利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用、太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。1太阳能

4、利用方式的原理目前，太阳能的利用主要有光热和光电两种方式1.1太阳能的光电利用原理太阳能光伏技术，即太阳能发电技术，其基本工作原理是：以太阳能电池板接收太阳光并产生电能（即发电），再将产生的电能储存在蓄电池里，到需要用电时再从蓄电池中取电。太阳能电池板（也叫光伏板或光伏组件）本身只能发电不能储存电能。它发出的是直流电，蓄电池进出的也是直流电。对用电器而言，这时可以直接给直流电器供电，也可经过逆变器将直流电变换为交流电给交流电器供电或直接进入电网。    现在比较成熟的光伏元件是硅元件，分为晶体硅和非晶体硅。晶体硅目前能规模生产的产品发电效率

5、在 13～17%，非晶体硅效率在7～10%左右。即1㎡电池板在1kW太阳能量的照射下，分别产生130～170Wp和70～100Wp的电能（电池板发电能力以Wp 来表示，读作“峰瓦”，表示电池板在标准条件下所产生的电力）。由于晶体硅比非晶体硅的发电效率高，所以目前市场上晶体硅太阳电池（包括单晶硅、多晶硅电池）占主导地位。  那么，晶体硅太阳电池是如何发电的呢？  单一太阳电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的、同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下（太阳光谱中波长小于1.1μ

6、m的光线进入P-N结区附近），太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子，即电子和空穴。由于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，在电场的作用下，N区的空穴向着P区移动，而P区的电子则向着N区移动，最后在太阳电池的受光面上积累大量的负电荷（电子），而在它的背光面上积累大量的正电荷（空穴）。即在光照作用下太阳电池内部形成电流密度J、短路电流Isc、开路电压Uoc。此时如果在太阳电池的两个表面引出金属电极，并用导线接上负载，即形成由P-N结、连接电路和负载组成的回路，在负载上就有“光生电流”流过，实现对负载的功率输出。1.2太阳

7、能的热电利用原理太阳能热发电是利用集热器将太阳能转换成热能并通过热力循环过程进行发电世界上现有太阳能热发电系统大致分为槽式系统、塔式系统和碟式系统三类。1）槽式系统利用槽式聚光镜将太阳光反射到镜面焦点处的集热管上，并将管内工质加热，产生高温蒸汽，驱动常规汽轮机发电目前，槽式太阳能发电是商业化进展最快的技术之一，全球应用较广从1985年开始，美国在加州Mojave沙漠上先后建成9个发电装置，总容量354MW美国能源部2010年2月向美国BrightSourceEnergy公司提供13.7亿美元贷款，2013年将全面启动在Mojave沙漠建设4

8、00MW太阳能发电系统Ivanpah。2）塔式系统利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将太阳光聚集到中心接受高塔上，加热工质进而发电1996年美国第二座太阳塔SolarTwo的发电运行