太阳能对于我们来说并不陌生，因为太阳与我们 生活息息相关，我们的日常生活中，经常能接触到太阳能。那么什么是太阳能呢，下面这篇太阳能概论将为我们具体阐述什么是太阳能。

　　太阳能是来自太阳，以电磁辐射形式传播的能量。太阳内部不断进行由“氢”变“氦”的核聚变反应，其所产生的能量约为3.8×10²³千瓦，其中二十亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能，30％被大气层反射，23％被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为800000亿千瓦，相当于每秒钟燃烧500万吨煤释放的热量。世界各地获得的太阳能数量是不一样的，一般地讲，纬度越低，太阳能越丰富，纬度越高，太阳能越贫乏，同时太阳能的多少还取决于地理位置、气候条件和环境影响。红海地区有全球最高的太阳辐射，其能量有300w/m²，澳大利亚平均的太阳辐射能量为200w/m²，美国平均为185W/m²，英国平均只有105W/m²。

太阳能概论

　　太阳辐射同时可形成风能、水能、海洋能、生物质能等其他可再生能源，而煤、石油和天然气也是远古时代积累的太阳能，所以广义的太阳能几乎包括了所有能源形式；通常狭义的太阳能资源仅限于现时太阳的直接辐射和漫射到达地面的能量，特别是直接辐射的能量。

　　据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史，而将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。1615年法国工程师所罗门。德‘考克斯发明了世界上第一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器，自此开启了近代太阳能利用的历史。此后，世界上又出现过多台太阳能动力装置和一些其他太阳能装置，这些动力装置大部分采用聚光方式采集阳光，只有少数采用平板集热器，发动机的功率不大，工质主要是水蒸气，价格昂贵，实用价值不大。第二次世界大战后，一些有远见的人士注意到石油和天然气资源正在迅速减少，呼吁人们重视新能源开发问题，太阳能研究热潮再次兴起。这一阶段太阳能研究中取得的一些重大进展有：1945年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础；1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件。

　　20世纪70年代的石油危机使人们认识到化石能源的有限性和依赖外国能源的风险，从而推动西方国家加强了对太阳能及其他可再生能源技术发展的支持，太阳能研究和利用进入了一个新时期。1973年，美国制定了阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，并且成立太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化；日本在1974年公布了“阳光计划”，其中太阳能的研究开发项目有：太阳房、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划，日本政府投入了大量人力、物力和财力。随着各国对太阳能的日益重视和投入的加强，在太阳能研究领域也取得一批较大成果，如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、光解水制氢、太阳能热发电等。这一时期，太阳能热水器、太阳能电池等产品开始实现商业化，太阳能产业初步建立，但规模较小，经济效益尚不理想。进入80年代后，随着石油供应的增加和价格的大幅下降，各国对太阳能的热情锐减，许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费，尤以美国最为突出。1992年联合国在巴西召开的“世界环境与发展大会”提出了发展清洁能源，走可持续发展道路的思想，1996年联合国在津巴布韦召开了“世界太阳能高峰会议”，进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心。这两次会议的召开，推动世界太阳能利用进入又一个新的发展期。进入2l世纪以来，随着化石能源供应日益紧张，太阳能发展又获得了新的强大动力，太阳能事业获得了空前的发展。

　　太阳能的利用包括太阳能的光热利用、太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。目前太阳能的利用主要有光热和光电两种方式。太阳能热利用，是指将太阳能转变为热能，再将热能加以利用的能量转化过程。它是目前最成熟也是最为广泛应用的太阳能利用技术，广泛应用于供热、供暖等各个方面。由于太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者提高温度，就必须采用一定的技术和装置(集热器)，对太阳能进行采集。集热器按是否聚光可以分为聚光集热器和非聚光集热器两大类，非聚光集热器(平板集热器，真空管集热器)如太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器以及箱式太阳灶等能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射，集热温度较低，而聚光集热器能将阳光汇聚在面积较小的吸热面上，可获得较高温度，但只能利用直射辐射，且需要跟踪太阳，例如太阳能开水器、太阳能理疗器以及反射式太阳灶、高温太阳炉等。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的基础，太阳能发电有两种方式，一种是光一热一电间接转换方式，另一种是光一电直接转换方式。光一热一电转换方式就是利用太阳辐射产生的热能发电，一般是利用太阳能集热器将所吸收的热能转换成蒸汽，再用蒸汽驱动汽轮机发电，另一种是太阳能热风发电，是利用太阳能集热器对空气进行加热以此来推动涡轮风力机发电。前一个过程是光一热转换过程，后一个过程是热一电转换过程，原理与普通的火力发电相同。光一电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光一电转换的基本装置是太阳电池，目前常用的是硅太阳电池，它的转换效率较高，一般可达10%～15％，少数可达20％。太阳能电池在很多地方都有应用，例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、太阳能路灯、航标灯、铁路信号灯、光伏发电集成建筑等。从长远来看，光一电直接转换的方式将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，它可以为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景，但就目前而言，它的成本仍然很高，大规模使用仍然受到经济上的限制。太阳能光化学转换技术领域尚处在实验研究阶段，光化学能转换也就是光合作用，天然光合作用的产物是我们现在所用的煤和石油的来源，人工光合作用研究则是考虑如何将太阳能转换为化学能，如将水转换为氢和氧，将二氧化碳转换为甲烷和糖等。

        可以说，人们目前并不是完全掌握了什么是太阳能，对太阳能的研究和应用还有这广阔的探索空间。

文章部分内容摘自《世界能源形势分析》