新能源的开发和利用急待开发的太阳能
太阳是一种炽热的气体球,蕴藏着无比巨大的能量。地球上除了地热能和核能以外,所有的能源都来源于太阳能,因此可以说太阳能是人类的“能源之母”。没有太阳能,就不会有人类的一切。
自古以来,人们就注意利用太阳能。早在几千年前,我们的祖先就曾用“阳燧”这种简单的器具向太阳“取火”,开辟了人类利用太阳能的新纪元。古希腊著名物理学家阿基米德曾用巨大的镜子聚集太阳光,一举烧毁了敌人的帆船队。然而,人们对太阳能的深刻认识和开发利用,直到最近的二三十年内才真正开始。
1945 年,美国贝尔电话实验室制造出了世界上第一块实用的硅太阳能电池,开创了现代人类利用太阳能的新时代。
人们利用太阳能的方法主要有三种,一种是使太阳能直接转换成电能, 即光电转换,太阳能电池就属于这种转换方式;第二种是使太阳能直接转变成热能,即光热转换,如太阳能热水器等;第三种是使太阳能直接转变成化学能,即光化学转换,如太阳能发电机等。
实际上,人类有意识地利用太阳能,首先是从取暖、加热、干燥和采光等太阳能的热利用开始的。近十多年来,太阳能的光热利用发展很快,已经制成了式样繁多的各类太阳能集热器,将太阳光的热能用于取暖、制冷、通风、烘干、冶炼、洗浴、灌溉、养鱼、发电等许多方面,节省了大量的其他能源,并为能源短缺地区提供和解决了所需要的能源。要将太阳光直接转换成电能,就需要采用能量转换装置,太阳能电池实际上就是一种光电能量转换器。
有了太阳能电池,就为太阳能的利用开辟了广阔的途径,人造卫星和宇宙飞船探测宇宙时用上了重量轻、使用寿命长和耐冲击振动的太阳能电池。卫星和飞船的巨大铁翅膀上就密密麻麻排满了太阳能电池,组成了太阳能电池板。此外,太阳能飞机、太阳能汽车、太阳能汽艇等,都是由于装上了太阳能电池板才能飞翔和行驶;还有如太阳能电话、太阳能彩色电视机、太阳能电视差转机等,都是使用太阳能电池工作的。
目前,世界各国都在大力研究新型太阳能电池,提高光电转换率,使太阳能的开发利用进一步深化。太阳能的开发方兴未艾,研制出的太阳能新产品层出不穷。例如,英国研制成功一种太阳能冰箱有九块吸热板,晴天时它可以向冰箱的蓄电池充电,一天的充电量足够电冰箱使用五天。瑞士发明了一种太阳能热水瓶,仅重 400 克,通过装在瓶底部的像镜子似的折叠铝叶板吸收太阳能,用来烧开水。有阳光时,烧一瓶水仅需要半小时左右。
对太阳能这种新能源的开发和利用,当前还仅处于初始阶段。随着科学技术的发展和人们对能源日益增长的需要,太阳能的开发利用必将出现一个蓬勃发展的新局面。
未来时代将是太阳能大显身手的时代,在我国的现代化建设中,太阳能也将发挥越来越重要的作用。