什么是太阳能

太阳能（太阳能） 指太阳的热辐射能（见热能传递的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。太阳辐射到地球大气层的能量虽然只有其总辐射能的1/22亿，但却高达173,000 TW，这意味着太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500万太瓦。吨煤。撞击地球的能量为 499,400,00,000 焦耳。广义的太阳能是地球上许多能源的来源，如风能、化学能、水势能等。化石燃料可以被认为是古老的太阳能。从狭义上讲，太阳能技术的特征是被动或主动地捕获、转换和分配阳光的方式。被动式太阳能技术主要应用于基础设施建设等领域，包括选择热性能良好的材料、设计自然空气流通的空间以及根据太阳光安排建筑物的位置。主动式太阳能技术直接将太阳光转化为其他形式的能量作为能量输出。

在这里，我们将讨论仅限于主动（主动）太阳能技术，这是一种可以产生的能源。常见的形式有两种，一种是 光伏 （PV）另一个是太阳能热能（STE）。

1）太阳能光伏

太阳能光伏光伏发电，简称光伏（Photovoltaics；词源“光”、“伏”），是指利用光伏半导体材料的光伏效应，将太阳能转换成直流电的设施。具体来说，光伏效应是指光在半导体的不同部分或半导体与金属的组合之间产生电势差的现象。

太阳能电池的类型可分为基板型和薄膜型，基板类型经溶解冷却后可分为单晶型或多晶型基板；薄膜型可以与建筑物进行比较。它具有曲率、柔性、可折叠等特点，其中较常用的是非晶硅作为材料。除前两种外，还有其他由有机或纳米材料制成的太阳能电池，目前仍处于研发阶段。

太阳能电池按生产材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中，硅电池又分为单晶电池、多晶电池和非晶硅薄膜电池。太阳能电池最重要的参数是转换效率。实验室开发的硅基太阳能电池中，单晶硅电池效率为25.0%，多晶硅电池效率为20.4%，CIGS薄膜电池效率为19.8%。 CdTe薄膜电池的效率为19.6%，非晶硅（amorphous Silicon）薄膜电池的效率为10.1%。 （太阳能电池效率表）

值得注意的是，某 电池制造技术 不能只制造一种类型的电池。例如，在多晶硅工艺中，可以制造硅晶体板类型和薄膜类型。其设计主要采用不同的工艺和方法来测试光的反应和吸收，从而实现将广泛的光结合的革命性突破。 活力 间隙，使短波长和长波长都能被充分吸收，从而降低材料成本。

由于太阳能电池发出的电是直流电，如果需要给家用电器或各种电器提供电力，就需要安装直/交流转换器，换成交流电，这样就可以为家庭或各种电器供电。工业用途。

太阳能电站有两种类型：独立运行和并网运行。

同时，太阳能光伏发电系统的分类，一是集中式，如西北大型地面光伏发电系统；二是集中式，如大型西北地面光伏发电系统。另一类是分布式（>6MW为界），如工商企业厂房屋顶光伏发电系统、住宅屋顶光伏发电系统。

2）太阳热能

太阳能热能 是利用太阳能的热能（热）技术，主要是通过接收或集中太阳辐射，将其转化为热能来利用。现代太阳能技术可以结合阳光并利用其能量产生热水、蒸汽和电力。

美国能源信息管理局（EIA）将太阳能集热器分为低、中、高温集热器。低温集热器板一般用于游泳池加热。中温集热器通常也是平板，但用于为住宅和商业用途提供热水或空间供暖。高温集热器利用镜子或透镜收集太阳光，一般用来发电，也就是常说的聚光太阳能发电。

聚光型太阳能热发电（或称聚光太阳能热发电，英文：Concenterated Solar power，缩写：CSP）是聚光型太阳能发电厂的发电系统。它采用镜子或透镜，利用光学原理将大面积的太阳光聚集到相对较小的聚光区域，使太阳能集中。发电机上的集光区域受到阳光照射，温度升高。将太阳能转化为热能，由热机（通常是蒸汽涡轮发动机）提供动力，驱动发电机，从而产生电力。

目前，聚光型太阳能热发电系统主要有以下三种类型：

碟式太阳能聚光发电系统的主要组成部分包括太阳能聚光器和能量转换器。太阳能聚光器碟状结构可以连续跟踪太阳，收集太阳的能量并将其聚焦在一个小区域上。为了节省成本，常采用许多小平面镜组成碟状结构。能量转换器由热能接收器和发动机/发电机两部分组成。热接收器吸收聚焦太阳光的能量，将其转化为热量，将其储存在热空气或热水中，并将热量传递给热机，通常是斯特林发动机，热机将热量转化为机械能，以驱动发电装置。

CSP 系统利用整个太阳跟踪镜（定日镜）阵列将阳光集中到中央接收器上。该接收器固定在塔顶。接收器内的传热流体可用于产生蒸汽，为传统涡轮发电机提供动力以发电。塔式太阳能热发电系统发展于20世纪80年代，采用蒸汽作为传热流体。新系统采用熔融硝酸盐作为传热流体，主要是因为该流体具有优越的热容量和传热能力。

槽式聚光发电系统采用矩形反射镜弯成U型槽。调整镜子的角度，使阳光聚焦，平行于凹槽照射在相同长度的接收管上。玻璃管中的流体被加热油加热。 ，它产生蒸汽，进而驱动涡轮机发电。槽式聚光发电系统主要有两种类型，一种是抛物线形，接收管置于焦线上；另一种是抛物线形，接收管置于焦线上；另一种是菲涅尔反射系统，接收管放置在多个反射镜上，使反射镜放置在焦线上。跟踪太阳时更加灵活。

3）比较 太阳能光伏发电 和集中式太阳能发电

太阳能光伏发电：结构简单有利于分布式应用，但转化率较低

聚光型太阳能发电：转换效率高、技术成熟、稳定性好、成本低，但体积大、结构复杂。