一、太阳能发电的能量转化实验报告
光热转换是指把太阳能转化为内能,比如太阳能热水器可以通过光热转换把太阳能转化为水的内能.
光电转换是指把太阳能转化为电能,比如太阳能电池可以把太阳能转化为电能.
光化转换是指把太阳能转化为化学能,比如绿色植物的生长是将太阳能转化为化学能储存在体内。
太阳能的转化形式:
1、光-热转换
通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域。
2、光-化学转换
包括半导体电极产生电而电解水制氢、利用氢氧化钙或金属氧化物热分解储能等。
3、光-电转换
太阳能与电能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。
技术原理
由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的,来自太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369w/㎡。地球赤道周长为40076千米,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102000TW的能量。
二、太阳能发电的能量转化形式
光能转化成电能。 太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic,缩写为PV),简称光伏。 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。
三、太阳能发电的能量转化器有辐射吗
没有辐射的。
光伏发电太阳能板不产生辐射。但光伏发电太阳能板造成的光污染有可能对健康产生影响。
1、太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成。
2、光伏发电系统主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源可以无处不在。
3、太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。
4、丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于世界上能耗的40倍。
四、太阳能发电中的能量转化
太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。
1、光-热转换:通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域。
2、光-化学转换:包括半导体电极产生电而电解水制氢、利用氢氧化钙或金属氧化物热分解储能等。
3、光-电转换:太阳能与电能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。
五、太阳能发电装置各种能量转换过程
太阳能发电站,主要是把光能转化为电能。其转化过程如下:当光照射到半导体pn结上时,产生电子一空穴对,在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区,受内建电场的吸引,电子流入n区,空穴流入p区,结果使n区储存了过剩的电子,p区有过剩的空穴.它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场.光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外,还使p区带正电,N区带负电,在N区和P区之间的薄层就产生电动势,这就是光伏作用