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當我們看著烈日炎炎忙不迭躲進空調(diào)房時，有沒有想過，這“烈日”也能給千家萬戶送來制造清涼世界所需的“電能”。

今天就讓我們來認識被國際公認為未來最具競爭性的能源之一——太陽能。

我們邀請了浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心求是科創(chuàng)學者宋立輝、浙江大學教育學院附屬學校地理高級教師馬寒芳來講講，太陽能，能干啥？

杭州市濱江區(qū)賀田尚城小區(qū)內(nèi)的太陽能路燈

太陽輻射的巨大能量從哪里來

太陽能指太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

太陽的中心具有達15000000K的高溫與極高的壓強。太陽約80%的質(zhì)量是由氫組成的，在高溫高壓的太陽的內(nèi)部會發(fā)生質(zhì)子鏈式核反應，釋放出巨大核能。而這些核能以電磁波的形式輻射出去（讓我們的世界多姿多彩的可見光就是一種電磁波），到達地球。太陽的輻射十分復雜,由很多個波段組成，包括紫外線、長波輻射、紅外和可見光等等。每個波段都有自己的特點,它們累加起來就形成總的太陽能。

可以看出,太陽能是太陽內(nèi)部高溫核聚變反應所釋放的輻射能。從某種程度上講,太陽能可以說取之不盡用之不竭,每年到達地球表面的太陽輻射能大約是130萬億噸標準煤,相當于目前全世界每年所消耗的各種能量總和的1萬倍。

太陽能如何轉化為可直接利用的能量？

目前,我們利用太陽能一般是通過以下兩種技術：

第一種技術是把太陽能轉化為電能,叫太陽能光伏發(fā)電（光生伏特效應原理）。在實驗室里,太陽能光伏發(fā)電效率已經(jīng)能達45%以上?？梢哉f,有了這項技術,有太陽的地方就有動力。

比如我們常能看到屋頂、路燈上有很多太陽能電池板。再如把太陽能光伏板安裝在停車棚上,給電動汽車提供電源。

另外一種利用技術就是把太陽能轉化為熱能。太陽能直接產(chǎn)生高溫蒸汽,再轉為他用,這在工業(yè)上有許多的應用。如將太陽能真空管放到屋頂,產(chǎn)生熱水可供洗澡;聚光太陽能和線性太陽能集熱器,讓我們不用煙熏火燎就能實現(xiàn)戶外燒烤?？傊?只有你想不到的,沒有做不了的。

在中國政府出臺的一系列政策法規(guī)的推動下，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。中國具有發(fā)展太陽能利用產(chǎn)業(yè)的自然優(yōu)勢，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展已具有相當規(guī)模，現(xiàn)正從太陽能生產(chǎn)大國向創(chuàng)造強國邁進。

山東濟南“太陽能”公路—能發(fā)電充電融化積雪

太陽能和其他能源比較的優(yōu)劣在哪

太陽能作為一種自然能源被國際公認為未來最具競爭性的能源之一，其優(yōu)點多多：

時間長久——根據(jù)天文學的研究結果可知，太陽系已存在了50億年左右的時間。根據(jù)目前太陽輻射的總功率以及太陽上氫的總含量進行估算，太陽能資源尚可繼續(xù)維持600億年之久。

清潔安全——太陽能不僅毫無污染，還遠比常規(guī)能源清潔，也毫無危險，比原子核能更是安全多了。

普照大地——輻射能既無須我們開采和挖掘，也無須運輸。普天之下，無論是高山、島嶼、大陸、海洋，都“一視同仁”，既無專利可言，也不可能進行壟斷，開發(fā)利用極其方便。

數(shù)量巨大——每年到達地球表面的太陽輻射能約為3630萬億噸標準煤，被陸地表面接收的太陽輻射能也達到762萬億噸標準煤。

因此,更加充分地開發(fā)和利用太陽能能夠讓我們更好地保持自然平衡,充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和人類回歸自然的理念。

當然，為了更好地利用太陽能，我們尚需認識其以下幾個限制性因素：相對效率較低而投資成本高、不穩(wěn)定性（受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制，以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響）等。

中國“玉兔號”太陽能月球探測車

晶硅太陽能電池像一顆能量寶石

浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心求是科創(chuàng)學者宋立輝給我們普及了晶硅太陽能電池。

晶硅太陽能電池并不是一種新型的太陽能電池，實際上，它是目前應用最廣泛的太陽能電池之一?？梢园阉茸魇且环N經(jīng)典的傳統(tǒng)飯菜，一直以來都非常受歡迎。但隨著時間的推移，人們也在不斷嘗試新的烹飪方法和菜式。

晶硅太陽能電池采用的是晶體硅作為主要材料，這種硅材料的結晶度很高，能夠更有效地捕捉太陽光并轉化為電能?？梢园阉茸魇且环N傳統(tǒng)家庭烹飪的經(jīng)典食材，就像大家喜歡用大米來做飯一樣。

與之前的太陽能電池相比，晶硅太陽能電池有一些優(yōu)勢和劣勢。首先，它的效率相對較高，也就是說，它能更高效地將太陽光轉化為電能。這讓它在充足的陽光條件下表現(xiàn)得尤為出色。然而，晶硅太陽能電池的制造成本較高，而且對材料的需求也較大，因此在一些特定情況下可能不太劃算。

目前，晶硅太陽能電池的應用非常廣泛。你可以在許多家庭屋頂上看到安裝著晶硅太陽能電池板的例子，它們?yōu)榧彝ヌ峁┣鍧嵞茉矗椭档碗娰M。此外，一些大型的太陽能發(fā)電站也使用晶硅太陽能電池板來產(chǎn)生大量的電力，為城市提供綠色能源。

晶硅太陽能電池有許多令人驚嘆的應用。就像一顆小小的能量寶石。讓我們舉幾個例子：

太陽能充電器：你在野外露營時的手機電池即將耗盡，而周圍沒有電源插座。這時，一個晶硅太陽能電池板就像是一個有魔法的充電寶。只需將它展開放在陽光下，它就能夠將太陽的能量轉化為電能，為你的手機充電，就像給你的手機放上了一把太陽傘，讓它重新充滿活力。

太陽能燈：在夜晚，你希望在室外有一些柔和的燈光照亮你的露臺。這時，一個晶硅太陽能電池板和一個太陽能燈就像是一對默契的舞伴。白天，太陽能電池板吸收太陽能并將其儲存起來，當夜幕降臨時，太陽能燈便會亮起，照亮你的夜晚，就像是一顆閃亮的星星，為你的戶外空間帶來溫暖和浪漫。

太陽能電動車：你駕駛著一輛晶硅太陽能電池驅動的電動車穿梭在城市的街道上。車頂上覆蓋著晶硅太陽能電池板，將太陽能轉化為電能，為電動車提供動力，就像是一輛魔法車，它不僅能夠減少對傳統(tǒng)燃料的依賴，還能夠在陽光充沛的日子里為你提供無限的驅動力。 

原標題：烈日炎炎制造了清涼世界——太陽能，能干啥