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1、太阳能小实验1.太阳能的含义根据天文学的观测和天体物理学的理论计算，人们知道绝大多数恒星的能量来自热核反应，太阳也是如此。太阳从星际气体形成后，接着便发生引力收缩，使其中心部分温度急剧升高，于是先后陆续发生与其温度、密度和气体组成相对应的各种热核反应。地球上所接收的太阳能就来自热核反应所释放的能量。广义的太阳能资源，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，而且包括像水能、风能、海洋能、潮汐能等间接的太阳能资源，还应包括通过绿色植物的光合作用所固定下来的能量即生物质能。例如，现在广泛开采并使用的煤炭、石油、天然气等等，就是古老的太阳能资源的产物，即由千百万年前动植物所吸收的太阳辐射能转换而成的
2、。水能是由水位的高差所产生的，由于受到太阳辐射的结果，地球表面上（包括海洋）的水分被加热而蒸发，形成雨云在高山地区降水后，即形成水能的主要来源。风能是由于受到太阳辐射的强弱程度不同，在大气中形成温差和压差，从而造成空气的流动所产生的。总之，严格说来，除了地热能和原子核能以外，地球上的所有能源全部来自太阳能。2.太阳能的优点(1) 数量巨大 据计算，到达地球大气上界的太阳辐射功率高达1.731017瓦。这个数字意味着什么呢？它相当于1.73亿个百万千瓦级的大型发电厂所发出的功率的总和。可见其数量是相当大的。(2) 时间长久 根据恒星演化的理论，太阳按照目前的功率辐射能量的时间大约可以持续100亿
3、年。而人类形成的历史大约为100万年，与太阳的寿命相比，可以说只是“弹指一挥间”。所以，太阳能可以说是“取之不尽，用之不竭”的。(3) 普照大地 用通俗的话说，太阳能是“送货上门”，并且是大公无私、不偏不倚的。它分布广阔，获取方便。尽管由于地理和气象条件的差异，各地可以利用的太阳能资源多少有所不同，但它既不需要开采和挖掘，又不需要运输，这就节省了大量的资金。开采煤和石油就不能避免这些弊端。(4) 清洁干净 目前人类所利用的常规能源，包括煤、石油、核能等，要么污染大气，要么污染水源，都对环境造成污染。而太阳能安全卫生，对环境毫无污染，可以当之无愧地称为“清洁能源”。这是太阳能所独有的优点，远非其
4、他任何能源可比拟的。3.太阳能使用中的问题(1) 强度弱 虽然到达地球的太阳能总量十分巨大，但它的强度却是相当弱的。也就是说，在单位时间内投射到单位面积上的的太阳能很少。(2) 不稳定 大家都有这样的经验：早晨和傍晚阳光较弱，正午阳光最强。夏季的太阳辐射强度又远远高于冬季。这些都使得太阳能不够稳定。(3) 不连续 太阳能最大的弱点就是它的不连续性。任何地方只有在白昼才能接收到太阳辐射。对于地球上绝大部分地区，平均说来，一年总有近一半的时间处于黑暗之中，这就限制了太阳能的利用。太阳能既有许多常规能源所没有的优点，也存在它本身所固有的缺点。在利用太阳能时，应该充分利用它的优点，同时尽量避免和克服它
5、的缺点，只有这样，才能最大限度地发挥它的效能和威力。4.太阳能的利用太阳能的光热转换 这是目前技术最成熟、成本最低廉、因而应用最广泛的形式。其基本原理是将太阳辐射能量收集起来，用以加热物体。目前使用得较多的太阳能收集装置有平板型集热器和聚焦型集热器两种。太阳能的光电转换 太阳能的大规模利用，主要是用于发电。太阳能发电有两种方式。一种是光热电转换方式，利用太阳能集热器收集的热能将工质汽化，再驱动汽轮机发电。另一种是光电直接转换方式，其基本原理是利用光电效应，将太阳辐射直接转换成电能。日常常用的是硅太阳能电池。从长远来看，随着太阳能电池制造技术的改进，它将是利用太阳辐射能的比较切实可行的方法，可为人类未来大规模利用太阳能开辟广阔的前景。