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如图所示是利用太阳能的三种主要方式，在现代生活中得到广泛利用的①太阳能热水器，②太阳能计算器，③绿色植物的生长．④太阳能汽车等都是利用太阳能的事例．其中属于光热转换的是&&& ，属于光化转换的是&&& （只需填相关的序号）．
太阳能在生活中的应用一般都是转化为其它形式的能量进行使用．
①太阳能热水器是太阳能转化为内能的装置，属于光热转换；
②太阳能计算器是太阳能转化为电能，属于光电转换；
③绿色植物的生长是太阳能转化为化学能，属于光化转换；
④太阳能汽车是太阳能转化为电能，属于光电转换；
故答案为：①，③．
考点分析：
考点1：太阳能的转化
太阳能的利用 &
(1)直接利用：
①将光能转化为电能加以利用，如太阳能热水器；
②将光能转化为电能加以利用，如太阳能电池等。 &
(2)间接利用：储存在化石燃料中的太阳能。&
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如图，是公路旁的交通标志牌，我们从牌上可以看出，此处到收费站的距离为&&& km；如果不违反交通规则，从现在起，到达收费站的时间至少需要&&& min．
从下列四个图中得到的信息中，不正确的是（ ）A．图甲说明物体所受的重力跟它的质量成正比B．图乙表示物体正以5m/s的速度作匀速运动C．图丙告诉我们，小灯泡的电阻值是固定不变的D．图丁警示我们一个多世纪以来人类能源消耗急剧增长
一个人站在平面镜前，当他离开平面镜越来越远时（ ）A．像越来越小，像离人的距离变大B．像越来越小，像离人的距离变小C．像大小不变，像离人的距离变小D．像大小不变，像离人的距离变大
下列物态变化的例子中，属于液化现象的是（ ）A．从冰箱中取出的冰块化成水B．清晨河面上出现薄雾C．冬天农家的屋顶上铺了一层霜D．钢水浇铸成钢锭
如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ）A．坩埚钳B．剪刀C．筷子D．镊子
题型：填空题
难度：中等
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能量转换控制器是飞轮储能系统的能量转换控制部分。外部电能输入通过能量转换器控制电机，驱动转子高速旋转，实现电能与机械能的转换；当外部负载需要能量时，输出电能也是经过能量转换器变换（调频、整流或恒压等）将动能转化为电能的，然后获得满足母线或...
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& 能源与可持续发展&& 第一节& 能源家族（一节一测―）九年级&&&&&& 班&& 姓名&&&&&&&&&&&&&&&&& 学号&&&&&&&&&& 1、煤、石油、天然气等称为&&&&&&& 能源；化石能源、风能、太阳能、地热能及核能等可以从自然界直接获取，称为&&&&&&&& 能源；通过消耗一次能源得到的称为&&&&&&&& 能源，如电能；由生命物质提供的能量称为&&&&&& 质能。2、化石能源、核能会越用越少，属于&&&&&&&&&&&& 能源；水的动能（水能）、风能、太阳能，生物质能等可以从自然界源源不断的得到，属于&&&&&&&&&&&&& 能源。如：煤、石油、天然气、水能、核能等得到大规模生产和利用的又称为常规能源；还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率，扩大使用范围的风能、太阳能、地热能、海洋能等称为新能源。常规能源与新能源的划分是相对的。3、下列几个例子中不属于能源的是（&&&&&& ）A、汽油&&& B、柴油机&&& C、流动的水&&& D、干木柴4、下列能源中，属于新能源的是（&&&&&& ）A、电能&&& B、煤和石油&&& C、天然气&&&& D、地热能5、下面各种能源中，不属于常规能源的是（&&&&&&& ）A、石油& &B、核能&& C、水能& D、太阳能6、下列燃料中，不属于生物质能的是（&&&&&& ）A、沼气&& B、酒精&& C、甘蔗渣&& D、汽油7、列能源中，属于二次能源的是（&&&&&& ）A、核能& B、太阳能&& &C、电能& D、水能8、在下列能源中，都属于化石能源的是（&&&&& ）A、核能、生物质能、水能&&&&&&&&&&&&& B、电能、汽油、柴油C、太阳能、地热能、风能&&&&&&&&&&&&& D、煤、石油、天然气9、下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是（&&&&& ）A、化石能、风能、水能&&&&& B、风能，水能、核能C、太阳能、水能、生物质能& D、化石能源、核能、水能10、既属于一次能源又属于可再生能源、还属于新能源的是（&&&&&& ）A、化石能、风能、核能&&&&& B、风能，水能、地热能C、太阳能、风能、地热能&&& D、太阳能、核能、潮汐能11、关于利用风能发电，下列表述中不正确的是（&&&&&& ）A、风力发电不会对环境造成污染，符合原生态开发理念 B、利用风能发电时，利用了磁生电这一物理现象 C、风力发电是将机械能转化为电能 D、风力属于二次能源12、现代社会中，尤其是我国使用的能量主要来源于（&&&&& ）A、太阳能&&& B、风能&&& C、水能&&& D、燃料燃烧得到的内能13、下列能源在利用时对环境污染最大的是（&&&&&&& ）A、太阳能&&& B、风能&&& C、燃烧煤&&& D、电能14、下列能源中不属于一次能源的是（&&&&&&&& ）A、石油&&&&&&&&& B、天然气&&&&&&&& C、柴油&&&&&&&& D、风能 & 能源与可持续发展&& 第二节& 核能（一节一测―）九年级&&&&&& 班&& 姓名&&&&&&&&&&&&&&&&& 学号&&&&&&&&&& 1、使原子核分裂或聚合而放出的能量叫做&&&&&&&& 。比较大的原子核分成两个中等大小的原子核称为分裂；而将两个质量很轻的原子核在超高温下结合成新的原子核，会放出巨大的能量，这就是聚变。1938年底，科学家首次利用中子轰击比较大的原子核使其发生&&&&&& 而放出核能。2、用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，又会轰击其它铀核，导致一系列铀核持续裂变并释放出大量核能，称为&&&&&&&&&&& 。核电站的核心设备是核反应堆，其中发生的链式反应是可以控制的；原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的。3、将&&&&&& 和&&&&&& 在超高温下结合成新的原子核，会放出更大的核能，称为聚变。也称为热核反应。4、关于核能的下列说法中，不正确的是（&&&&&& ）A、核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的B、如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸C、氢弹是利用轻核聚变制成的武器D、原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器5、如图2-1所示是核电站原理的示意图，结合这张图判断，下列叙述核电站工作的工作过程的环节或者工作过程及能量转换的说法不正确的是（&&&&&& ）A、核反应堆发生的链式反应是核裂变，核能转化为内能B、核反应堆发生的链式反应也可以是不加控制的C、核反应堆产生热量通过冷却剂带到热交换器对水加热D、水蒸气推动蒸汽轮机，将内能转化成机械能，发电机将机械能转化成电能6、从核能到电能，要经过不同形式能的转化，下列对能量转化过程分析正确的是（&&&&&& ）A、核能→机械能→内能→电能&& B、核能→内能→机械能→电能C、核能→内能→电能&&&&&&&&&& D、核能→电能7、放射性现象揭示了（&&&&&& ）A、原子有内部结构，可以再分&&&&&&&& B、原子核有内部结构，可以再分C、原子核有质子和中子组成&&&&&&&&&& D、原子核内存在电子8、绿色植物的光合作用就是将（&&&&& ）A、太阳能转化为内能B、太阳能转化为化学能C、化学能转化为内能D、机械能转化为化学能9、下列对核反应堆中和原子弹爆的链式反应说法正确的是（&&&&&& ）A、核反应堆中的链式反应是可控制的，原子弹爆炸是不可控制的B、核反应堆中的链式反应是不可控制的，原子弹爆炸是可控制的C、都是可控制的&&&&&&& D、都是不可控制的10、下列能源的使用，不会造成污染的是（&&&&& ）A、化石能源&& B、核能&&&& C、天然气&&&&& D、地热能和风能11、核辐射时，会产生α、β、γ三种射线，其中α、β射线射入电场或磁场时会发生偏转，而γ射线射入电场或磁场时却不会发生偏转，该现象说明（&&&&& ）A、α、β是带点粒子流& B、γ是带点粒子流& C、都是带点粒子流& D、都不是不带点粒子流& 能源与可持续发展&& 第三节& 太阳能（一节一测―）九年级&&&&&& 班&& 姓名&&&&&&&&&&&&&&&&& 学号&&&&&&&&&& 1、今天使用大部分能量的源泉是&&&&&&& 能。因为在太阳内部，&&&&&&&&& 在超高温下发生&&&&& ，释放出巨大的核能。2、利用太阳能除了间接利用储存在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能。目前直接利用太阳能有用集热水器把水等物质加热，另外是用太阳电池把太阳能转化为&&&&&&&& 。3、下列能源中，不来源于太阳能的是（&&&&&& ）A、石油&&&&&&&&&&&& B、天然气&&&&&&&& C、江河水流能&&&&&& D、核能4、太阳能来自于（&&&&& ）A、反射其它恒星的能量&&& B、裂变&&&& C、链式反应&&&& D、聚变5、下列对太阳能的直接转化，下列说法中错误的是（&&&&&& ）A、用太阳灶将太阳能转化为内能&&&&& B、用硅光电池将太阳能转化为电能C、用光合作用将太阳能转化为化学能& D、上述情况转化都不能直接发生6、下列关于太阳能的说法中错误的是（&&&&&& ）A、太阳能十分巨大，供应时间长久B、太阳能分布广阔，处处可以利用C、太阳能安全、清洁、不会造成环境污染D、太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响7、对能源的分类有不同的方法，一般情况下，将能源分成三类，第一类能源来自地球以外，第二类能源来自于地球内部，第三类能源来自于地球和其他天体的相互作用，下列对太阳能和核燃料的分类判断正确的是（&&&&&& ）A、太阳能属第一类能源，核燃料属第二类能源& B、太阳能属第二类能源，核燃料属第三类能源C、太阳能属第二类能源，核燃料属第一类能源& D、太阳能属第一类能源，核燃料属第一类能源8、大规模开发和利用太阳能时，下列困难中，目前人们所关注解决的重点是&& （&&& ）A、单位面积上功率较小&&&&&&& B、地球自转C、光电、光热转化装置效率低& D、光照不均匀9、下列将太阳能直接转化为内能的是（&&&&&& ）A、太阳能电池使灯泡发光&&&&&&&&&&&& B、植物进行光合作用C、太阳能热水器烧水&&&&&&&&&&&&&&&& D、以上都不是10、太阳能可以间接利用，下列装置中，把太阳能转化成电能的是（&&&&&& ）A、植物光合作用& B、太阳灶&& C、太阳集热器&& D、太阳能电站和硅光电池11、关于能源的说法正确的是（&&&& ）A、煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源B、天然气是一种清洁能源，人类可以无尽的开发利用C、如果大量利用太阳能，可使太阳能在短期内消耗殆尽D、水能和风能都可以从自然界里获得，是可再生能源12、从环境保护角度考虑，我们应该大力开发和利用下列哪种能源（&&&&&& ）A、开采石油，利用化学能&&&& B、利用太阳能C、修建大型发电站利用水能&& D、修建核电站 & 能源与可持续发展&& 第四节& 能源革命（一节一测―）九年级&&&&&& 班&& 姓名&&&&&&&&&&&&&&&&& 学号&&&&&&&&&& 1、一般来说，各种能量都要经过&&&&& 才能够被人们所利用。人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，这就是所谓的能源革命。2、人类历史上总共进行了三次能源革命，钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命，第一次是以&&&&&&&& 作为主要能源；&&&&&&&&&&& 的发明直接导致了第二次能源革命，主要能源由柴薪向化石能源的转化；最后一次是发明了核反应堆，拉开了以&&&&&&& 作为代表（主要能源）的第三次能源革命的序幕。3、无论是能量的转化，还是能量的转移，它们都是有&&&&&&& 性的；人们是在能量的&&&&& 过程中和&&&&&& 的过程中利用能量。并非所有的能量都可以利用，能源的利用是有&&&&& 的，也是有代价的。4、下列关于能量的转移过程正确的是（&&&&&&& ）A、草→太阳→兔子吃草→人吃兔子&&&& B、太阳→树木→钻木取火→用火烤食物C、太阳→电能→风能→电灯发光&&&&&& D、太阳→石油→汽油→汽车载货5、关于能源的下列说法中，不正确的是 （&&&&&&& ）A、对于远古的人类来说有很多能源可供他们使用 B、蒸汽机的发明使人类进入了工业化社会C、化石能源是当今世界的主要能源D、核能已经成为许多经济发达的国家的一种能源6、下列关于节约能源的说法中，错误的是（&&&&&& ）A、提高能源利用率节约能源，离不开科技进步B、充分利用余热和减少有害摩擦可节约能源C、减少能量转化的中间环节可节约能源D、由于能量是守恒的，所以节约能源是毫无意义的事情7、在倡导“节能环保”“低碳”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（&&&&&&& ）A、太阳能&&&&&& B、煤炭&&&&&& C、石油&&&&&&&& D、天然气8、关于能源革命，下列说法不正确的是（&&&&&& ）A、钻木取火是人类社会发展中的第一次能源革命B、蒸汽机的发明是人类社会发展中的第二次能源革命C、电能的大规模生产是人类社会发展中的第三次能源革命D、可控核能的发明是人类社会发展中的第三次能源革命9、关于能的利用，下列说法正确的是（&&&&&& ）A、能量可以转化和转移，所以我们可以循环使用能量B、充分利用余热可以提高能量的利用效率，所以我们可以利用所有的能量C、能量的转化和转移都是有方向性的，人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量D、为了节约能源，人们已合理利用了自然界释放出的所有能量10、关于能源及能源的利用，下列说法不正确的是（&&&&&& ）A、由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B、能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程C、现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D、煤、石油和天然气等化石能源归根到底是来自太阳能& 能源与可持续发展&& 第四节& 能源革命（一节一测―）九年级&&&&&& 班&& 姓名&&&&&&&&&&&&&&&&& 学号&&&&&&&&&& 1、大量燃烧化石能源势必造成&&&&&&&&&&&&&&&& 和温室效应的加剧，过分依靠柴薪能源加剧了水土流失和沙漠化。2、未来的理想能源要能够代替常规能源，必须满足以下几个条件：第一，必须足够&&&&&&& ，可以保证长期使用；第二，必须足够&&&&&&& ，可以保证多数人用得起；第三，相关的条件必须&&&&& ，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、&&&&&&& ，可以保证不会严重影响环境。3、未来的理想能源应满足的条件是（&&&&&& ）A、必须足够丰富，可以长期使用B、必须足够便宜，可以保证多数人用得起C、相关技术必须成熟，可以保证大规模使用D、必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境4、下列能源的使用，对空气污染较大的是（&&&&&& ）A、利用燃烧煤进行火力发电 B、修建大坝利用水能发电C、大面积的使用太阳能D、修建风力发电站5、根据未来的理想能源满足的条件，以下可能成为未来理想能源的是（&&&& ）A、太阳能&&&&&&&& B、天然气&&&&& C、核能&&&&&&&&&& D、石油6、从环境保护角度考虑，我们应该大力开发和利用下列哪种能源（&&&&&& ）A、开采石油，利用化学能&&&& B、利用太阳能C、修建大型发电站利用水能&& D、修建核电站7、大规模开发和利用太阳能时，下列困难中，目前人们所关注解决的重点是（&&&&& ）A、单位面积上功率较小&&&&&&&&& B、地球自转C、光电、光热转化装置效率低&&& D、光照不均匀8、现代社会中，尤其是我国使用的能量主要来源于（&&&&& ）A、太阳能&&&&&& B、风能&&& C、水能&&&&&&&& D、燃料燃烧得到的内能9、在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（&&&&&&& ）A、太阳能&&&&&&&& B、煤炭C、石油&&&&&&&&&& D、天然气10、下列将太阳能直接转化为内能的是（&&&&&& ）A、太阳能电池使灯泡发光&&&&&&&&&&&& B、植物进行光合作用C、太阳能热水器烧水&&&&&&&&&&&&&&&& D、以上都不是11、下列能源中，不来源于太阳能的是（&&&&&& ）A、石油&&&&&&&&&&&& B、天然气&&&&&&&& C、江河水流能&&&&&& D、核能12、太阳能可以间接利用，下列装置中，把太阳能转化成电能的是（&&&&&& ）A、植物光合作用& B、太阳灶&& C、太阳集热器&& D、太阳能电站和硅光电池
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太阳是我们的太阳系中最显著的特征。它是最大的天体并包含了太阳系将近98%的质量。需要一百零九个地球才能填满太阳的直径，而它的内部则能容纳超过
130万个地球。太阳外面能被看到的，温度为6000℃的一层称为光球层。由于光球层的剧烈活动，其表面呈现斑驳的特征。
太阳的活动来源于其核心部分。太阳的核心温度高达1500万摄氏度，压力超过地球的340亿倍。在这里发生着核聚变。聚变导致四个质子或氢原子产生一个α粒子或氦原子核。α粒子的质量比四个质子小0.7%，剩余的质量转化成了能量并被释放至太阳的表面，并通过对流过程散发出光和热。太阳核心的能量需要通过几百万年才能到达它的表面。每秒钟有七亿吨的氢被转化成氦。在这过程中，约有五百万吨的净能量被释放，因此使太阳能够发光。
太阳表面的活动现象非常复杂，也相当丰富多彩，其中最引人注目的有太阳黑子、日珥和耀斑爆发。太阳黑子是人们最早发现也是人们最熟悉的一种太阳表面活动。明亮的太阳光球表面，经常出现一些小黑点，这就是太阳黑子。我国的古书中有许多关于太阳黑子的记载，《汉书·五行志》中记载得很明确：“日出黄，有黑气，大如钱，居日中”，这是得到世界公认的最早的有关太阳黑子的记录。在西方，直到1611年，伽利略才使用望远镜确认了太阳黑子的存在。太阳黑子其实并不黑，只不过由于它比周围的温度低，看起来显得黑些罢了。黑子的大小相差悬殊，大的直径可达20万千米，比地球的直径还要大得多；小的直径只有1000千米。黑子的寿命也很不相同，最短的小黑子寿命只有两三个小时，最长的大黑子寿命大约有几十天。
日珥是发生在太阳色球层的一种活动现象。日全食的时候，可以看到在“黑太阳”的周围有一个红色的光环，那就是太阳的色球层。色球层上时常会窜出一束束很高的火柱，这些火柱就叫做日珥。日珥绰约多姿，变化万千，有的像圆环，有的似彩虹，十分美丽壮观。
日珥分为宁静的、活动的以及爆发的三大类。宁静日珥变化缓慢，可在日面存在几天甚至几十天。活动日珥总在不停地变化，像喷泉一样从日面喷出很高，又慢慢地落回到日面。爆发日珥以每秒700多千米的高速，将物质喷发到几十万甚至上百万千米的高空，蔚为壮观。
耀斑是太阳上的强烈的活动现象。耀斑的最大特点是来势猛、能量大，发生很突然、消失又很快。耀斑一般只存在几分钟、十几分钟，极个别的能持续几个小时。在短短的一二十分钟内，耀斑释放出的能量，相当于地球上十万至百万次强火山爆发的能量总和，真可谓惊天动地。耀斑产生在日冕的低层，下降到色球层。耀斑与太阳黑子存在密切关系，在大的黑子群上面，很容易出现耀斑。小型耀斑伴随着太阳黑子的出现经常能见到；但特大耀斑只有在太阳活动峰年时才可能出现。
太阳已经46亿岁了，现在已步入中年。它还可以继续平静地燃烧约50亿年。太阳在临终时，内部的氦将转变成更重的元素，亮度会增加到现在的一倍，体积也将不断膨胀，所有近日行星包括地球都将融入它的怀抱。这时的太阳将变得十分不稳定，在它周围会出现一个新的行星状星云。这为新太阳系的诞生创造了条件。在经历一亿年的红巨星阶段后，太阳将耗尽它所有的能量而猛然坍缩成一颗白矮星。几万亿年后，它最终将在黑暗中完全冷却。
第二节 太阳能资源概况
我们通常所说的太阳能资源，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，而且包括像所有矿物燃料能、水能、风能、海洋能、潮汐能等间接的太阳能资源，还应包括通过绿色植物的光合作用所固定下来的能量即生物质能。严格地说，除了地热能和原子核能以外，地球上的所有其他能源全部来自太阳能。这也称为“广义太阳能”，以便与仅指太阳辐射能的“狭义太阳能”相区别。
与常规能源相比较，太阳能资源的优点很多，并且都是一般的常规能源所无法比拟的，概括起来以下四个方面：
1．数量巨大：每年到达地球表面的太阳辐射能约为1.3×1010t标准煤，为目前全世界所消费的各种能量总和的1×104倍。
2．时间长久：根据天文学的研究结果，可知太阳系已存在大约5×109年左右，根据目前太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算，尚可继续维持大约1011年之久。对于人类存在的年代而言，确实是“取之不尽，用之不竭”的。
3．普照大地：太阳辐射能“送货上门”，无论大陆或海洋、高山或岛屿都“一视同仁”，既无“专利”可言，也不可能垄断，开发利用都极为方便。
4．清洁安全：太阳能素有“干净能源”和“安全能源”之称。它不仅毫无污染，远比常规能源清洁；也毫无危险，远比原子能安全。
太阳能资源虽然有着上述几方面常规能源所无法比拟的优点，但也存在着相当严重的缺点和问题：
1．分散性：到达地球表面的太阳辐射能的总量尽管很大，但是能流密度却很低。平均说来北回归线附近夏季晴天中午的太阳辐照度最大，约为1.1～1.2kW/m2；冬季大约只有一半，而阴天则往往只有1/5左右。
2．间断性和不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴阴云雨等随机因素的影响，太阳辐射能既是间断的又是不稳定的。
3．效率低和成本高：就太阳能利用的目前发展水平来说，有些方面虽然在理论上是可行的，技术上也是成熟的，但是因为效率普遍较低，成本普遍较高，所以经济性较差，还不能（至少不容易）与常规能源相竞争。
太阳辐射能的直接利用，基本上有四种方式，下面分别加以简单介绍：
1．太阳能的光—热转换
这是目前技术最为成熟、成本最为低廉、因而应用最为广泛的形式。其基本原理是将太阳辐射能收集起来利用温室效应来加热物体而获得热能，如地膜、大棚、温室等。目前使用较多的太阳能收集装置有两种：一种是平板式集热器，如太阳能热水器等；另一种是聚焦型集热器，如反射式太阳灶、高温太阳炉等。
2．太阳能的光—电转换
太阳能的大规模利用，主要是用于发电，发电方式有两种：一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电转换方式。
①光—热—电转换方式：就是利用太阳辐射热能发电，一般是由太阳能集热器将吸收的热能转换成蒸气，再驱动汽轮机发电，后一过程与火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率低而成本高，至少比普通火电站贵5～10倍。
②光—电直接转换方式；其基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。光—电转换的基本装置就是太阳电池，它适用于电子仪表、光电信号器件、无人中续站、高山气象站等许多方面，尤其可以分散在边远山区、高山沙漠、海岛和农村使用，以节省一些造价很贵的输电线路。
3．太阳能的光—化学转换
利用太阳辐射能直接分解水制氢，是一种很有前途的光—化学转换方式。氢能是二级能源，用途很广，既可作为化工原料，又可以用合成天然气和合成石油，尤其是作为氢燃料更引起人们的重视，这是因为可以用水作为制氢的原料，而水在地球上的储量是极为丰富的。此外，氢燃料又是非常清洁的，既便于储存，又便于运输，被人们普遍认为是21世纪的能源。所以，利用太阳能制氢是一种很有吸引力的途径，它也能从根本上改善目前人类利用能源的状况。
4．太阳能的光—生物质转换
主要是通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。
右图说明太阳的功率及太阳能传递到地球后各种形式能量之间的转化过程。
太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能。晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能。太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能。植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能。植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能。古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能。
第三节 太阳能发电
随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有能源主要有3种，即火电、水电和核电。
火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出CO2和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。
核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。
这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是大阳能。
地球所接受的太阳能功率，平均每平方米为1353千瓦，这就是所谓的“太阳常数”。也就是说，太阳每秒钟照射到地球上的能量约为500万吨煤当量。就是这些能量比目前全世界人类的能耗量大3.5万倍。虽然很久以来，人们在不同程度地利用着其能量，最近，温水器的直接利用，空调、太阳能电池的电力供给以及太阳能住房等方面都有了很大发展。很自然的想
法是向太阳要电能，但怎样有效的利用太阳所恩赐的能量，使其成为下世纪的一大可利用能源，是新能源开发中的一个重要课题。
1．太阳能发电是最理想的新能源
照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
此图根据蒲提斯的太阳系形成理论，太阳向宇宙空间辐射出巨的光热能量。
从太阳能获得电力，需通过大阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭危险；②绝对干净（无公害）；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦获取能源花费的时间短。不足之处是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。
要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本，二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
目前，太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高，已达20%以上，但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低，但价格最便宜，今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%，每瓦发电设备价格降到1～2美元时，便足以同现在的发电方式竟争。
当然，特殊用途和实验室中用的太阳电池效率要高得多，如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电地，光电变换效率可达36％，快赶上了燃煤发电的效率。但由于它太贵，目前只能限于在卫星上使用。
除了太阳热发电技术外，目前人类社会也在大力开发太阳光技术。太阳辐射的光子带有能量，当光子照射半导体材料时，光能便转换为电能，这个现象叫“光生伏打效应”。太阳电池就是利用光生伏打效应制成的一种光电器件。太阳电池与普通的化学电池(干电池、蓄电池)完全不同，是一种物理性质电源。虽然太阳光一照射太阳电池就能发电，但它与一般的 发电机大相径庭，它无旋转和磨损，能静悄悄地发电。
2．太阳能发电的应用
太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适于各家各户分激进行发电，而且要联接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决，关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律，保证进行太阳能发电的家庭利益，鼓励家庭进行太阳能发电。
日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网，已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象，实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第一年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。
据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80％装上太阳能发电设备，便可满足全国总电力需要的14%，如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电，则太阳能发电将占全国电力的30%～40%。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭电力需要的3千瓦发电系统，需600万至700万日元，还未包括安装的工钱。有关专家认为，至少要降到100万到200万日元时，太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。
不久前，美国德州仪器公司和SCE公司宣布，它们开发出一种新的太阳电池，每一单元是直径不到1毫米的小珠，它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上，就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1，700个这样的单元。这种新电池的特点是，虽然变换效率只有8％～10%，但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实，可以像布帛一样随意折叠且经久耐用，挂在向阳处便可发电，非常方便。据称，使用这种新太阳电池，每瓦发电能力的设备只要15至2美元，而且每发一度电的费用也可降到14美分左右，完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上，每年就可获得一二千度的电力。
3．太阳能发电的前景
太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电，并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算，到2000年、2050年、2100年，即使全用太阳能发电供给全球能源，占地也不过为 65.11万平方公里、186.79万平方公里、829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积 2.3％或全部沙漠的 51.4％，甚至才是撒哈拉沙漠的91.5％。因此这一方案是有可能实现的。
另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想，准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板，上面布满太阳电池，这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电，但离真正实用还有漫长的路程。
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