第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用太阳能的转化高考资源网太阳能是一种辐射能，具有即时性，必须即时转换成其它形式能量才能利用和贮存。将太阳能转换成不同形式的能量需要不同的能量转换器，集热器通过吸收面可以将太阳能转换成热能，利用光伏效应太阳电池可以将太阳能转换成电能，通过光合作用植物可以将太阳能转换成生物质能，等等。原则上，太阳能可以直接或间接转换成任何形式的能量，但转换次数越多，最终太阳能转换的效率便越低。太阳能-热能转换 黑色吸收面吸收太阳辐射，可以将太阳能转换成热能，其吸收性能好，但辐射热损失大，所以黑色吸收面不是理想的太阳能吸收面。选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比，吸收太阳辐射的性能好，且辐射热损失小，是比较理想的太阳能吸收面。这种吸收面由选择性吸收材料制成，简称为选择性涂层。它是在本世纪 40 年代提出的，1955 年达到实用要求，70 年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用，目前已研制成上百种选择性涂层。我国自 70 年代开始研制选择性涂层，取得了许多成果，并在太阳集热器上广泛使用，效果十分显著。太阳能-电能转换 电能是一种高品位能量，利用、传输和分配都比较方便。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础，世界各国都十分重视，其转换途径很多，有光电直接转换，有光热电间接转换等。这里重点介绍光电直接转换器件--太阳电池。世界上，1941 年出现有关硅太阳电池报道，1954 年研制成效率达 6％的单晶硅太阳电池，1958 年太阳电池应用于卫星供电。在 70 年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。 70 年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展，地面应用规模逐渐扩大，但从大规模利用太阳能而言，与常规发电相比，成本仍然大高。 目前，世界上太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池 24％（4cm2)，多晶硅电池 18.6％（4cm2）， InGaP／GaAs 双结电池 30．28％（AM1），非晶硅电池 14．5％（初始）、12．8（稳定），碲化镉电池 15．8％， 硅带电池 14．6％，二氧化钛有机纳米电池10．96％。 我国于 1958 年开始太阳电池的研究，40 多年来取得不少成果。目前，我国太阳电他的实 验 室 效 率 最 高 水 平 为 ： 单 晶 硅 电 池 20 ． 4 ％ （ 2cm×2cm ） ， 多 晶 硅 电 池14．5％（2cm×2c...
