太阳能利用技术,利用太阳能的方法有哪些？

太阳是一个巨大的能源宝库。尽管太阳向四面八方辐射的热量只有二十二亿分之一到达地球表面，但每秒钟到达地面的总能量还高达80万亿千瓦。如果用它来发电，可以得到比现在全球发电总量大5万倍以上的电力。 现在利用太阳能的方法主要有两种：一种是把太阳光聚集起来直接转换为热能(即光-热转换)；另一种是把太阳能聚集起来直接转换为电能(即光-电转换)。用来进行光-热转换的聚光装置主要有平板型集热器和抛物面型反射聚光器。集热器和聚光器可用来供暖、干燥、蒸馏、高温处理等等。世界上最大的抛物面型反射聚光器有九层楼高，总面积达2500平方米，中心焦点温度达4000℃。比较简单和可广泛推广的则是太阳灶、太阳能热水器和太阳能干燥器等。 用来进行光-电转移的聚光装置主要是太阳能电站和太阳能电池。太阳能电站分地面和高空两种。地面太阳能发电站需设有储能装置，以供夜间或阴雨天发电需要。高空太阳能电站是一种设在地球同步轨道上的卫星发电站。由于卫星电站在太空中运行，没有地球大气的反射、散射和吸收，因此可以大面积、高效地聚集太阳光。卫星电站上装有许多大型太阳能电池板，可把太阳能收集起来转换为电能。再通过微波发生器把直流电能转换成微波电能，然后由卫星上的微波发射天线向地球进行微波输电。地面接收天色把收到的微波经过整流后，送往各地的电力网，为广大用户供电。 太阳能电池是利用“光电效应”将太阳辐射能转移成电能的位置。太阳能电池分硅电池、硫化镉电池、碲化镉电池和砷化镓电池等多种。较常用的是硅电池，它用半导体材料硅制成，它的转换效率一般可达13～20%。1988年，美国桑迪亚国家实验室制成高效率的堆积式多结太阳能电池，它的光电转换效率高达31%。

　　1：光热利用


　　通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，基本原理是将太阳辐射能收集起来。主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用（＜200℃）中温利用（200800℃）和高温利用（＞800℃）目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。

　　2：太阳能发电

　　目前已实用的主要有以下两种：利用太阳能发电的方式有多种。

　　即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，①光—热—电转换。然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。

　　基本装置是太阳能电池。②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能。

　　3：光化利用

　　这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

　　4：光生物利用
　　通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物（如薪炭林）油料作物和巨型海藻。

1. 太阳能热水器2. 太阳能光伏发电3. 太阳晾衣服4. 太阳烘干果脯（像葡萄干）5. 太阳能取暖6. 太阳能路灯7. 太阳能充电宝8. 太阳能海水淡化 据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。 20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。 在1615年～1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。

利用太阳能的方法主要有：

* 使用太阳电池，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，利用太阳光的热量加热水
* 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应用。

太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能热发电，以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等利用方式。

中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟的太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳热水系统。 目前光伏发电居世界各国前列的是日本、德国和美国。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，从事太阳能电池生产的企业达到50余家，太阳能电池年产量达到1188MW，超过日本和欧洲，2008年太阳能电池的产量继续提高，达到了200万千瓦。 经过多年的发展，中国太阳热水器产业已形成较为完整的产业化体系。2008年，中国太阳能热水器产业在诸多不利因素的影响下取得不俗的成绩。我国太阳能热水器产业增长率为30%-32%，销售总额为400多亿元人民币。2008年我国太阳能热水器产业在农村市场、热水工程市场以及国际市场都取得了不俗的成绩。 2008下半年以来，金融风暴危及到中国，让光伏企业深受影响：订单减少，多晶硅价格下降。这次金融危机的影响是深远的，但太阳能以其独特的优势，决定了它的发展趋势并没有也不可能改变。此次金融危机，对正处于行业洗牌阶段的太阳能热水器产业来说，并不一定是件坏事，反而对促进产业的快速升级具有现实意义。另外中央实行的一些措施都着眼于拉动内需、拉动农村经济发展、拉动中小企业发展，对太阳能热利用行业发展非常有益。 目前从能源供应安全和清洁利用的角度出发，世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上，2050年达到20%以上。大规模的开发和利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。 我国《可再生能源法》的颁布和实施，为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障；京都议定书的签定，环保政策的出台和对国际的承诺，给太阳能利用产业带来机遇；西部的大开发，为太阳能利用产业提供巨大的国内市场；中国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持力度，所有的这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。中国投资资讯网2009-2012年中国太阳能利用产业投资分析及前景预测报告

　　太阳能利用基本方式可以分为如下4大类。

　　（1）光热利用
　　它的基本原来是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用（＜200℃）、中温利用（200～800℃）和高温利用（＞800℃）。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。

　　（2）太阳能发电
　　未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。
　　①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。
　　②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。

　　（3）光化利用
　　这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

　　（4）光生物利用
　　通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。

太阳能热利用技术太阳辐射能量通过各种集热部件转变成热能后被直接利用。它可分低温(100℃～300℃)，工业用热、制冷、空调、烹调等；高温(300℃以上)，热发电、材料高温处理等。太阳能热发电技术是利用太阳能产生热能，再转换成机械能的发电过程。发电系统主要由集热系统、热传输系统、蓄热器、热交换器以及汽轮发电机系统等组成。 太阳能光电转换技术太阳光照射到具有扩散结构类型的半导体结上，产生电子——空穴对，在半导体内部产生的没有被复合的电子——空穴对受内电场的吸引，电子流入A区，空穴流入B区，使A区和B区产生电动势，如果在外部接上负载就可输出电能。太阳电池种类很多，如单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、硫化镉电池、砷化锌电池等，就是利用这一原理制成的。 光化学转换技术光化学是研究光和物质相互作用引起的化学反应的一个化学分支。光化学电池是利用光照射半导体和电解液界面，发生化学反应，在电解液内形成电流，并使水电离直接产生氢的电池。 我国应更加重视太阳能技术的研究和开发利用。我国地处北半球，幅员辽阔，有丰富的太阳能资源，每年太阳辐射总量约在3.3×106～8.4×106千焦／米2。太阳能技术的开发利用已在我国产生了巨大效益。