何謂太陽能?其材料為何?

Question

何謂太陽能及

吸收光能的材料

為何所製作而成

Answer 1

太陽能的發展與應用　太陽能是外來到達地球最多的能源，雖然其中30％反射回天空，47％轉變成低溫熱能再輻射出去，21％ 推動生物循環，大約 2％變成風力、光合作用等；而地球得自太陽的輻射，僅為太陽輻射的二十億分之一，但地球上生物竟將此區區微量為生命活動的泉源。因此如何研究開發此種能源的運用，以節省現有儲存能源的消耗足刻不容緩的事。而歷史上記載第一個直接有系統的應用太陽能的人，可能是希臘科學家阿基米德(Archimedes)，傳說他在紀元前215～212年間(秦始皇32～35年)利用某種光滑反光器把太陽熱能集中，燒毀圍攻Syracuse的羅馬艦隊；由於此事被認為僅是傳說，1964年一位希臘工程師，將傳說中的內容，用打磨非常光亮的銅盾 100具(與古代軍人之盾類似)，將離海岸90公尺遠的木船利用太陽能予以著火燒毀(90ｍ比古代射程最遠的弓箭還遠)。由此推斷，此一傳說之真實性似乎頗高。而太陽能最大之特徵在於它的不變性，它不從地球上帶走任何東西，也不帶來污染，有光有熱，卻默默地推動生命的活動。雖然太陽能應用有它先天性的缺點，例如能量密度低〈約１千瓦／平方公尺〉，而需有效收集，並受日夜季節、地理及氣候影響，造成應用的不便；然而太陽能本身便是能〈energy〉的形式，分布廣闊、容易獲得，使用時無任何污染問題，同時是世界上最豐富、最永久性的能源，的確有其發展的價值。　        太陽能的利用形式　　(一)生物轉換利用太陽能─通過光合作用使太陽能吸收和儲存在生物質內經過化學和生物處理，製成液體或固體燃料，簡單地分成四類：１.將糖類作物、穀物和植物纖維作原料，生產燃料酒精，滲到汽油中合成酒精汽油，例如巴西已從甘蔗中提煉酒精和汽油合成汽車用油。2.發展薪炭林。燒炭是一種古老的生物能利用方式，若有計劃的植林，不僅可作燃料以及作為酒精沼氣原料，而且還能保護環境，防止水土流失。            3.將高等有機廢物進行分解，在厭氧微生物作用下，可產生沼氣4.尚在研究利用藻類和某些微生物的光合作用，在陽光下分解製   氫，提供燃料。(二)光熱轉換利用太陽能─利用太陽輻射能加熱集熱器，把吸收的熱能轉換為機械能或電能。例如太陽能烘乾機可以烘乾糧食、煙葉、乾果、農副產品及木材等；主動和被動的太陽房是利用太陽能採暖，是空調的一種簡單、經濟、有實效的項目；可利用太陽能蒸餾器，用於海水淡化。利用太陽熱力發電，雖然現在成本較貴，但仍是將來利用的方向。目前世界上已建成 160多座太陽爐，美國 1980 年在莫哈維沙漠興建《太陽１號》工程，是世界上最大的太陽能發電站，發電量為10兆瓦。(三)光電轉換利用太陽能─即通過半導體材料直接將太陽輻射能轉變為電能(直流電)，目前太陽能電池的種類主要有珪、硫化鎘、砷化鎵等電池。珪電池技術較成熟，主要用於航天、無人燈塔、無線電中繼站、無人氣象站、浮標和電圍欄等作為電源。(四)光化學轉換利用太陽能─通過光解或電解作用的熱化學方法製造氫氣，是對未來能源發展具有戰略意義的一個途徑。意大利和瑞士發明了一種有效地利用太陽能分解水中氫氣的方法，從生態角度上看，氫氣一直被認為是理想的燃料，因為氫不產生有害廢棄物，它燃燒後的唯一副產品是水，所以氫是一種清潔的燃料。　太陽能的應用，內容十分豐富，在節約燃料和改善群體生活等方面都有成效，利用太陽能烘乾糧食和農副產品，是人類在長期生產實踐中摸索出來的經驗，而且目前進一步採用太陽能糧食烘乾機；另外有太陽能熱水器、塑料大棚及太陽能溫室也都有很大的發展，值得一提的是太陽灶多數為拋物面偏軸聚光式的，適用於蒸、煮、炒等各種烹調方式。目前太陽能發電站有兩種系統，中央接受式的塔式電站和分布式電站。太陽能為可再生能源，為目前新能源開發的重要方面，更可以進一步研究發展，利用太陽能、風能、沼氣、水電和地熱能等各種能源互補，也是一個有發展前途的技術。太陽能發電太陽能發電是怎麼回事？既然是發電，又要回到電子移動的原理。基本上，太陽光電板是一種光電半導體薄片，由上層N型半導體跟P型半導體組合而成。當太陽光子打在光電板上，就會造成上層正電往下層移動，下層的負電往上移動，因而形成電流。
圖片參考：http://e-info.org.tw/special/fcar/2003/fc030917013s.gif
省能源零污染　　強烈的陽光不斷打在光電板上，就形成持續性電流，產生電力。然而就像大家都知道的，一旦沒有陽光，太陽光電板便英雄無用武之地，太陽光線的強弱也會影響電流輸出的強弱，因此必須靠幾個蓄電瓶及電力控制系統來調節供電的穩定性。

Answer 2

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Answer 3

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