太阳能既是一次能源，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。现在，如何把太阳能收集和利用起来为人类服务，已成为许多科学家研究的重大课题。太阳能的有效利用为人类创造了一种新的生活形态，使人类社会进入一个有效利用能源减少污染的时代。
世界上最早的太阳灶
中国是最早利用太阳能的国家，其历史可追溯到约2700年前。在周代，中国人就学会了用凹面镜的聚光焦点向日取火，这是比较原始的太阳能利用。
中国最早研究太阳能的学者，是清朝光绪年间四川洪雅县的肖开泰。他自筹资金，从国外买来有关的仪器设备，研制出了一面小型聚光镜，利用太阳能来烹、煮、烘、烤各种食物。经过45次的调整试验，他获得了成功，制成了世界上最早的太阳灶。它与现代的太阳灶原理相同，形状就像一把倒撑着的伞。
太阳能发电的核心——太阳能电池
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置，是太阳能发电的核心部件。它是由硅单晶或砷化镓半导体材料制成的，应用范围十分广泛，比如太阳能电池计算器、太阳能电池手表和太阳能电池钟都能依靠它正常工作。
在航天技术突飞猛进的今天，人造卫星、宇宙飞船、空间站等航天器，大部分是采用太阳能供电。有些是将太阳能电池贴在表面上，有些则是贴在专门供给贴太阳能电池的翼板上，这种翼板好像是飞行器上伸出的翅膀。在翼板表面贴有数以万块计的太阳能电池，将它们并联或串联起来，在太阳光的照射下，便能供给几百瓦乃至几千瓦的电力。
引人遐思的空间太阳能发电站
1968年，格拉塞博士提出了空间太阳能发电站方案，这一设想是建立在一个极其巨大的太阳能电池阵的基础上的，由它来聚集大量的太阳能，利用光电转换原理达到发电的目的。所产生的电能将以微波形式传输到地球上，然后通过天线接收，经整流转变成电能，送入全国供电网。
在宇宙空间建立太阳能电站，能充分利用空间资源。空间太阳能电站与同一规模的地面太阳能电站相比，接收的太阳能要高出6至15倍。(www.xing528.com)
太阳能电站最好设置在赤道平面内的地球同步轨道上，使太阳能电池阵始终对太阳定向，并且发射天线的微波束必需指向地面的接收天线。
电站上需带有少量推进剂，以便克服由太阳和月球重力作用、太阳光压和地球偏心率等因素造成的轨道漂移。据计算，这种空间太阳能电站平均每天有99％的时间向地上接收设备输电。
未来飞机新贵——太阳能飞机
太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机。20世纪80年代初，美国研制出世界上第一架单座太阳能飞机——太阳挑战者号。这架飞机于1981年7月成功地由法国巴黎飞到英国。
接着，美国又研制出更先进的太阳能飞机——太阳神号。这架飞机耗资约1500万美元，用碳纤维合成物制造，整架飞机仅重590千克，比小型汽车还要轻。机身长2.4米，活动机翼全面伸展时达75米，连波音747飞机也望尘莫及。太阳神号机身上装有14个螺旋桨，动力来源于机翼上的太阳能电池板。
太阳能建材
太阳能发电分光热发电和光伏发电。不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少，通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电，简称光电。光电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。理论上讲，光电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
自2005年起，一种新型的太阳能产品——太阳能建材，开始进入使用阶段，这反映了世界节能的趋势。在欧美一些先进国家，目前正在广泛应用“光电玻璃幕墙制品”，这是一种将太阳能转换硅片密封在双层钢化玻璃中，安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。它既具有普通建材的维护、挡水、遮光、保温等功能，又可将建筑物接收的太阳辐射转化为热量，供日常生活使用，从而节约常规能源、降低供热成本。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”等将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮，极大地促进了太阳能在新型建材产品中的应用。
在我国，作为2008年绿色奥运示范工程——建筑面积8000平方米的天普新能源大楼在北京研建成功并顺利通过验收。它集太阳能热水器、太阳能热风器、吸收式制冷机、地源热泵、储热、节能、太阳能光伏并网发电等7项新能源尖端技术于一体，实现了采暖、空调、热水三联供和部分电力自给，实现了人——建筑——自然的和谐统一，是目前世界上面积最大的光伏建筑一体化大楼。
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