1.太阳能一般是指太阳光的辐射能。

2.太阳能的主要利用形式有光热转换、光电转换和光化学转换。

3.我们今天使用的能源，有的直接来自太阳，有的是太阳能转化的能源，如水电、风能、生物能，有的是早期太阳能转化的能源，储存在地球上，如煤、石油等化石燃料。

4.太阳能是一种辐射能，它是瞬时的，必须立即转换成其他形式的能量才能被使用和储存。

5.需要不同的能量转换器将太阳能转换成不同形式的能量。太阳能集热器可以通过吸收表面将太阳能转化为热能，太阳能电池可以通过光伏效应将太阳能转化为电能，植物可以通过光合作用将太阳能转化为生物质能，等等。

6.原则上，太阳能可以直接或间接转换成任何形式的能量，但转换次数越多，太阳能转换效率越低。

7.太阳热能转换黑色吸收面吸收太阳辐射，可以将太阳能转化为热能。其吸收性能较好，但辐射热损失较大，因此黑色吸收面不是理想的太阳能吸收面。

8.该选择性吸收面太阳吸收率高，发射率低，吸收太阳辐射性能好，辐射热损失小，是一种理想的太阳吸收面。

9.这种吸收面由选择性吸收材料制成，简称选择性涂层。

10.它于20世纪40年代提出，并于1955年达到实用要求。20世纪70年代后，许多新的选择性涂层被开发出来，并大量生产和推广。目前已开发出数百种选择性涂层。

11.我国从20世纪70年代开始发展选择性涂层，并取得了许多成果。在太阳能集热器中得到了广泛的应用，效果非常显著。

12.太阳能-电能转换电能是一种高品位能源，便于使用、传输和分配。

13.将太阳能转化为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础，世界各国都非常重视。转换方式有很多种，包括直接光电转换和间接光电转换。

14.这里，我们主要介绍光电直接转换器件——太阳能电池。

15.在世界上，1941年就有关于硅太阳能电池的报道。1954年研制出单晶硅太阳能电池，效率6%。1958年，太阳能电池被应用于卫星供电。

16.在20世纪70年代之前，太阳能电池主要用于太空，因为它们的效率低，价格高。

70年代以后，太阳能电池的材料、结构和工艺得到了广泛的研究，在提高效率和降低成本方面取得了很大的进展，地面应用规模逐渐扩大。但是，与常规发电相比，大规模利用太阳能的成本仍然很高。

18.目前国际上太阳能电池实验室效率最高水平为:单晶硅电池24% (4cm2)，多晶硅电池18.6% (4cm2)，InGaP/GaAs双结电池30.28% (AM1)，非晶硅电池14.5%(初始)和12.8(稳定)，碲化镉电池15.8%。

19.中国从1958年开始研究太阳能电池，在过去的40年里取得了很大的成就。

20.目前国内太阳能电池实验室效率最高的是:单晶硅电池20.4% (2 cm× 2 cm)，多晶硅电池14.5% (2 cm× 2 cm)，12% (10 cm× 10 cm)，GaAs电池20.1% (LCM× cm)，GaAs/Ge电池19.5%(。多晶硅薄膜电池13.6% (lcm×1cm，非活性硅衬底)，非晶硅电池8.6% (10cm× 10cm)，7.9% (20cm× 20cm)，6.2% (30cm× 30cm)，二氧化钛纳米有机电池10% (1cm× 1cm)。

21、太阳能-氢能转换氢能是一种高档能源。

22.太阳能可以通过分解水或其他方式转化为氢能，即太阳能产生氢气。主要方法有:太阳能电解水制氢。

23.电解水制氢是目前应用广泛且成熟的方法，效率高(75%-85%)，但耗电量大。从能源利用的角度来看，用常规电力生产氢气是得不偿失的。

24.因此，只有太阳能发电的成本大大降低，才能实现水的大规模电解制氢。

25、2、太阳能热分解水产生氢气。

26.当水或蒸汽加热到3000K以上时，水中的氢和氧可以分解。

本文到此结束，希望对亲爱的朋友们有所帮助。

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27.这种方法具有高的制氢效率，但是它需要大功率冷凝器来获得如此高的温度。通常，这种方法不用于生产氢气。

28、3、太阳能热化学循环制氢。

29.为了降低太阳能直接热分解水制氢所需的高温，发展了热化学循环制氢法，即在水中加入一种或几种中间体，然后加热至较低温度，经历不同的反应阶段，最后水分解为氢气和氧气，中间体不消耗，可循环使用。

30.热化学循环分解的温度约为900-1200K，普通旋转抛物面镜聚光器相对容易达到，其分解水的效率为17.5%-75.5%。

31.主要问题是中间体的减少。即使减少99.9%-99.99%，也会增加0.1%-0.01%，影响氢气价格，造成环境污染。

32、4、太阳能光化学分解水产生氢气。

33.该制氢过程类似于上述热化学循环制氢。在水中加入一种感光物质作为催化剂，增加对太阳光中长波光能的吸收，通过光化学反应产生氢气。

34.日本有人利用碘对光的敏感性，设计了一套包括光化学和热电反应在内的一体化制氢工艺，每小时可制氢97升，效率约10%。

35.5.太阳能光电化学电池分解水产生氢气。

36.1972年，日本的Kenichi Bento等人以N型二氧化钛半导体电极为阳极，铂黑为阴极，制成了太阳能光电化学电池。在太阳光的照射下，阴极产生氢气，阳极产生氧气。当两个电极用导线连接后，电流通过，即光电化学电池在太阳光照射下同时实现分解水产生氢气、氧气和电。

37.这一实验结果引起了世界各国科学家的极大关注，被认为是太阳能技术的突破。

38.但是光电化学电池的制氢效率很低，只有0.4%，而且只能吸收太阳光中的紫外光和近紫外光。而且电容易腐蚀，性能不稳定，还没有达到实用要求。

39、6、阳光络合催化分解水产生氢气。

40.自1972年以来，科学家发现三吡啶钉配合物的激发态具有电子转移的能力，并从配合物催化的电荷转移反应中，提出利用这一过程光解水产生氢气。

41.这个复合体是一种催化剂。其作用是吸收光能，产生电荷分离、电荷转移和聚集，最后通过一系列耦合过程将水分解为氢气和氧气。

42、复杂的催化分解水制氢技术尚未成熟，研究工作仍在继续。

43、7、生物光合作用产生氢气。

44、40多年前，人们发现绿藻通过阳光照射可以在厌氧条件下释放氢气；十几年前，人们发现许多藻类，如蓝藻，适应了一段时间的厌氧环境，在一定条件下有光合放氢。

45.目前，由于对光合作用和藻类释放氢气的机理缺乏了解，藻类释放氢气的效率很低，距离实现工程制氢还有很长的路要走。

46.据估计，如果将藻类光合作用制氢的效率提高到10%，藻类每天每平方米可以产生9个分子的氢气，加上5万平方公里的太阳能，通过光合放氢项目可以满足美国所有的燃料需求。

47.太阳能-生物质能转换通过植物的光合作用，太阳能将二氧化碳和水合成有机物(生物质能)并释放氧气。

48.光合作用是地球上转换太阳能的最大过程。现代人使用的燃料是古代和今天光合作用的固定太阳能。目前光合作用的机理还不完全清楚，能量转化效率一般只有百分之几。今后对其机理的研究具有重要的理论和现实意义。

49.太阳能-机械能转换20世纪初，俄罗斯物理学家的实验证明了光有压力。

20世纪50年代和20年代，前苏联的物理学家提出，太空中巨大的太阳帆可以在太阳光的压力下推动航天器前进，直接将太阳能转化为机械能。

科学家估计，在未来的10 ~ 20年内，太阳帆的设想可以实现。

52.通常，太阳能转化为机械能需要通过一个中间过程进行间接转化。