太陽能之應用
前言:
如果說世上還有取之不盡用之不絕而且不必花錢就可以有隨手取得的能源，那太陽能就是最名至實歸。太陽所傳到地球的總能量（到達上大氣層之總量）每年達1.55×106度（megawatt- hour）之多。其中大約35%被反射回太空去，18%被大氣層所吸收，47%到達地面。單就到達地面的那一部份來講，就等於目前全世界商業上年用量的一萬三千倍！太陽能即是地球接收自太陽之幅射能，其直接或間接的提供地求上絕大部份之能量。地球與大氣圈不斷地自太陽獲得0.17×1018W之輻射量，數量實在大得難以想像。假設每人平均需要103W，則一百億人才不過是需要1013W，因此只要將抵達地表太陽能的百分之一轉換成可用的能量，則滿足全球能源需求已是綽綽有餘。也因為它是最易取得的能源也是最廉價的能源，因此太陽能也就是目前最被人看好的應用能源之一。太陽能之應用可分成下面幾種用途:
一、 空調系統
說明: 進入20世紀，能源領域一時竟成為煤炭和石油的一統天下。但到了70 年代，石油危機和環境污染了迫使人們重新對太陽能發生了興趣，如今太陽能已得到廣泛應用，利用太陽能裝置的住宅，叫做 “太陽能屋”，將各式集熱器裝在屋頂或牆壁上，冬天供暖氣和溫水，夏天促進室內空氣流通或供冷氣。
二、太陽能電池
說明: 在一片很薄的矽片下放一塊更薄的浸過硼的矽片，就構成電池，可以將陽光直接變成電能。光線照在上層，使電子遷移到下層，在兩層之間產生電壓差 ( 如左圖 )。 如果要產生較大的電流，須把太陽能聯合起來，把產生的電壓加大。太陽能電池有很多優點，沒有活動部件，使用壽命長，保養費用極低，又不需燃料，但缺點是效率低，理論上最高效率只有25％，實際不到16％。矽雖然便宜，但製造太陽能電池所需的單矽晶卻很貴。不過在某些情況下，由於太陽能電池使用方便，即使造價貴也划算，所以幾乎所有的太空飛行器都用太陽能電池。有些燈塔，人造衛星等不適合裝載燃料或設備，太陽能電池是最佳選擇。
原理: 當半導體受到太陽光的照射時，大量的自由電子伴隨而生，而此電子的移動又產生了電流，也就是在 PN 聯結處產生電位差。因此，太陽能電池需要陽光才能運作，所以大多是將太陽能電池與蓄電池串聯，將有陽光時所產生的電能先行儲存，以供無陽光時放電使用。關於太陽能電池的應用有一般家庭安裝於屋頂上以加熱洗澡水或太陽能車上的動力來源。
三、淨化應用
日本 -----利用陽光淨化廢水、大氣以及土壤污染物質的“公害處理技術”正陸續開發問世。
韓國 -----能源技術研究所的太陽能應用技術研究小組經過多年研究，最近開發出用太陽光淨化有毒廢水的“光化學廢水處理技術”，並將於今年內著手開發出用於大氣及土壤的淨化系統。
德國 -----正在開發一種隧道廢氣淨化系統，通過往隧道牆壁上塗抹一層薄薄的光觸媒，並在隧道內安裝紫外線燈，對過往車輛排放有毒氣體進行淨化。
四、家用電力系統
說明: 在家居環境中合理利用太陽能，可以大大地節省電能。太陽能發電和太陽能熱水器是現代環保家居中最為典型的太陽能應用實例。
原理:日本三洋機電公司推出的太陽能發電系統可置於陽台或屋頂，由光電池產生的直流電，經逆變器轉換成交流電，再分成兩路。其中一路與家用電器相連；另一路與電力公司的供電線路相連。白天光電池所產生的電力，除家用電器消耗外，多於電力輸入供電網；夜間或陰雨天，則由供電網輸入電力。這種太陽能發電系統，使用壽命可達50年，日平均發電量2.3kW，最高達6kW，可為各種家電提供足夠電力。
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