太阳能的利用和发展
太阳能的利用和发展
太阳是离地球最近的一颗恒星，是个在不断进行核聚变反应的巨大炽热的球状气团。由于其内部深处的极高温度(约20兆度)和极高压强(约2×1016帕，相当于2000亿大气压)，使原子的热核反应得以不断进行，从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量，这就是太阳能。太阳能有取之不尽、就地取用、无需搬运、分布广泛、取用方便、可再生及无污染等优点，具有巨大的潜力和前景。
尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤所产生的能量。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳，即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能范围非常大，狭义的太阳能则仅限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
我国是最早利用太阳能的国家，其历史可追溯到约2700年前。在周代，中国人即能利用凹面镜的聚光焦点向日取火。这是较原始的太阳能利用。我国最早研究太阳能的学者是四川洪雅县的肖开泰。他深信太阳能的威力，自筹资金，从国外买来有关的仪器设备，研制出了一面小型聚光镜，利用太阳能来烹、煮、烘、烤各种食物，经过45次调整试验，获得了成功，这可以说是我国最早的太阳灶了。它与现代太阳灶的原理相同，形状像一把倒撑着的伞一样。
太阳能集热板
对太阳能的利用主要是对太阳能的光热利用，太阳能热水器、太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能干煤系统、太阳能土壤消毒杀茵技术等均是利用太阳光热能的仪器，它们均成效显著。太阳能热发电是太阳能热利用的一个重要方面，根据集热方式不同，又分高温发电和低温发电。美国、日本、意大利等国在太阳能热发电方面较领先。若能用太阳能全方位地解决建筑内热水、取暖、空调和照明用能，这将是最理想的方案，太阳能与建筑一体化的研究与实施，是未来太阳能开发利用的重要方向。
从太阳能辐射中采集电力通常有两种方法。最广泛的是太阳能电池或光电池。太阳能电池是一种可以把光能转变为电能的半导体片。最初，光电池是被用来向卫星和空间探测器提供能源而开发的，但是现在从计算器到实验汽车的许多实物中都可以看到它。而最有前景的大规模能量采集方式是太阳熔炉。这种太阳熔炉使用巨大的名为逐日镜的倾斜反光镜阵列，它可以跟随太阳照射的方向转动，把太阳光线聚集在一个收集器上。收集器一般安放在远离地面的塔上。流经收集器的水迅速地沸腾，蒸汽膨胀的力量可以用来推动涡轮旋转。涡轮带动发电机发电，其方法与许多其他类型的电站是相同的。