太阳能：原理与应用

太阳能（Solar Energy）是指太阳的辐射能，主要是指太阳光线，它是太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放电磁辐射而产生的巨大能量。地球上自生命诞生以来，各种生命就主要依靠太阳提供的热辐射能生存。古时人类就已掌握用阳光晒干物件、制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石能源形势日益严峻的今天，太阳能成为人类能源的重要组成部分，并在持续不断地发展。

实际上，人类所需的绝大部分能量都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气。把太阳能转变成化学能在植物体内储存下来的过程就是利用了太阳辐射出来的电磁能量——光能。太阳能发电是一种新兴的太阳能利用形式，一般有两大类型，即太阳光发电和太阳能热发电。太阳光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电4种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能。它有两种转化形式：一种是利用物理原理将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电、真空器件中的热电子和热电离子发电、碱金属热电转换及磁流体发电等；另一种是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只是其热能不是来自燃料，而是来自太阳辐射产生的热量。(www.xing528.com)

太阳能发电具有明显的优点，例如，无枯竭危险，安全可靠，无噪声，无污染排放，绝对干净；不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面；无须消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；能源质量高；建设周期短，获取能源花费的时间短。但太阳能发电也有其缺点，例如，阳光照射的能量密度小，发电要占用巨大的面积；获得的能源多少和四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。从太阳能光伏发电的起源及发展的历史中可以发现，太阳能发电不是严格意义上的环保，生产太阳能板就是一种有高污染风险的产业，如果管理不善会造成严重的污染。此外，太阳能发电太过于依赖天气因素，使得太阳能发电难以并网。