太陽能,和光能有什麼區別,它們怎麼轉換利用的原理是什麼

2021-03-07 10:09:10 字數 6019 閱讀 4339

1樓:匿名使用者

與光子運動對應的能量形式是光能,光能是由太陽、蠟燭等發光物體所釋放出的一種能量形式,光能是一種可再生效能源。

太陽能一般是指太陽光的輻射能量,具有即時性,必須即時轉換成其它形式能量才能利用和貯存。在太陽內部進行的由「氫」聚變成「氦」的原子核反應,不停地釋放出巨大的能量,並不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應,可以維持幾十億至上百億年的時間。

太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3.8x10^23kw的輻射值,其中20億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其餘的到達地球表面,其功率為800000億kw,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。

廣義上的太陽能是地球上許多能量的**,如風能,化學能,水的勢能等等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

將太陽能轉換成不同形式的能量需要不同的能量轉換器,集熱器通過吸收面可以將太陽能轉換成熱能,利用光伏效應太陽電池可以將太陽能轉換成電能,通過光合作用植物可以將太陽能轉換成生物質能,太陽能還可以通過分解水或其它途徑轉換成氫能,即太陽能制氫,等等。

2樓:匿名使用者

簡單的理解 兩者是一樣的。

一般來說它們兩者都是需要轉化成其他形式的能被人們利用。比如轉化為熱能(太陽能熱水器,聚焦加熱器等)或者電能(太陽能電池)

太陽能和光能屬於同樣的嗎。請問他們有區別嗎?

3樓:樓林獵人

太陽能包括光輻射能和熱輻射能。光能僅僅是光輻射能。

通常所說的光是可見光,光是一種電磁波,熱輻射也是一種電磁波。

4樓:匿名使用者

太陽能一般是指太陽光的輻射能量,專指太陽的能量,包括光輻射能和熱輻射能;而光能指一切發光物發出的光的能量,這是光能與太陽能最大的區別,故可以說太陽能是光能但不可以說光能是太陽能。

5樓:匿名使用者

太陽能包括光能和熱能。

光能和太陽能有什麼區別

6樓:eunice楊

光能可以是任何光,有的光沒有熱能。太陽能包括光能和熱能。

1、太陽能(solar):一般指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由「氫」聚變成「氦」的原子核反應,不停地釋放出巨大的能量,並不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽能。

太陽內部的這種核聚變反應,可以維持幾十億至上百億年的時間。太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3.8x10^23kw的輻射值,其中20億分之一到達地球大氣層。

到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其餘的到達地球表面,其功率為800000億kw,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。廣義上的太陽能是地球上許多能量的**,如風能,化學能,水的勢能等等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

2、光能:輻射的形式轉換而來或轉換成可見輻射形式的能量光能是由太陽蠟燭等發光物體所釋放出的一種能量形式。

引申:一、太陽能基本介紹

太陽能(solar energy),一般是指太陽光的輻射能量,在現代一般用作發電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光晒乾物件,並作為儲存食物的方法,如製鹽和晒鹹魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進一步發展。

太陽能的利用有被動式利用(光熱轉換)和光電轉換兩

種方式。太陽能發電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的**,如風能、化學能、水的勢能等等。在幾十億年內,太陽能是取之不及、用之不竭的理想能源。

太陽能是由內部氫原子發生聚變釋放出巨大核能而產生的能,來自太陽的輻射能量。 中材聯建太陽能發電系統人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳,並把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。

煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的。此外,水能、風能等也都是由太陽能轉換來的。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。

與原子核反應有關的能源正是核能。原子核的結構發生變化時能釋放出大量的能量,稱為原子核能,簡稱核能,俗稱原子能。它則來自於地殼中儲存的鈾、鈽等發生裂變反應時的核裂變能資源,以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發生聚變反應時的核聚變能資源。

這些物質在發生原子核反應時釋放出能量。目前核能最大的用途是發電。此外,還可以用作其它型別的動力源、熱源等。

二、光能基本介紹

從巨集觀上看是直射的,從微觀上看是波動的,具有一定能量。光是一系列電磁波,也稱可見光譜。在科學上的定義,光是指所有的電磁波譜。

光是由光子為基本粒子組成,具有粒子性與波動性,稱為波粒二象性。光可以在真空、空氣、水等透明的物質中傳播。對於可見光的範圍沒有一個明確的界限,一般人的眼睛所能接受的光的波長在380~760nm之間。

人們看到的光來自於太陽或藉助於產生光的裝置,包括白熾燈泡、熒光燈管、鐳射器、螢火蟲等 。可見的稱為可見光,反之為不可見光。

與光子運動對應的能量形式是光能,光能是由太陽、蠟燭等發光物體所釋放出的一種能量形式,光能是一種可再生效能源。

7樓:匿名使用者

光能可以是任何光,有的光沒有熱能。太陽能包括光能和熱能

8樓:邗芷若桐誠

光能可以是太陽光也可以是其他光源提供,而太陽能只能是太陽提供;

太陽能取之不盡,用之不竭,是一種綠色可持續能源。

太陽能最直接的表現形式是光,但還有其他電磁、熱核等能量。

太陽能轉化成電能的原理

9樓:想吃小孩

太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結電場的作用下,空穴由n區流向p區,電子由p區流向n區,接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式,一種是光—熱—電轉換方式,另一種是光—電直接轉換方式。

太陽能熱水器分類:

1、從集熱部分來分:玻璃真空管太陽能熱水器和平板型太陽能熱水器。

2、從結構來分類:緊湊式太陽能熱水器和分體式熱水器。

3、從水箱受壓來分: 承壓式太陽能熱水器和非承壓式太陽能熱水器。

太陽能的工作原理:

太陽能熱水器把太陽光能轉化為熱能,將水從低溫度加熱到高溫度,以滿足人們在生活、生產中對熱水的使用需求。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器。真空管式太陽能熱水器為多數,佔據國內95%的市場份額。

真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關附件組成。把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理,使水產生微迴圈而達到所需熱水。

10樓:匿名使用者

太陽能發電

有兩大型別:一類是太陽光發電(亦稱太陽能光發電),另一類是太陽熱發電(亦稱太陽能熱發電)。

(1)太陽能光發電是將太陽能直接轉變成電能的一種發電方式。它包括光伏發電、光化學發電、光感應發電和光生物發電四種形式,在光化學發電中有電化學光伏電池、光電解電池和光催化電池。

(2)太陽能熱發電是先將太陽能轉化為熱能,再將熱能轉化成電能,它有兩種轉化方式。一種是將太陽熱能直接轉化成電能,如半導體或金屬材料的溫差發電,真空器件中的熱電子和熱電離子發電,鹼金屬熱電轉換,以及磁流體發電等。另一種方式是將太陽熱能通過熱機(如汽輪機)帶動發電機發電,與常規熱力發電類似,只不過是其熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。

11樓:豔陽高照的午後

太陽能發電

太陽能的能源是來自地球外部天體的能源(主要是太陽能),是太陽中的氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量,人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。我們生活所需的煤炭、石油、天然氣等化石燃料都是因為各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來後,再由埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成。此外,水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。

太陽能發電有兩大型別:一類是太陽光發電(亦稱太陽能光發電),另一類是太陽熱發電(亦稱太陽能熱發電)。

太陽能光發電是將太陽能直接轉變成電能的一種發電方式。它包括光伏發電、光化學發電、光感應發電和光生物發電四種形式,在光化學發電中有電化學光伏電池、光電解電池和光催化電池。

太陽能熱發電是先將太陽能轉化為熱能,再將熱能轉化成電能,它有兩種轉化方式。一種是將太陽熱能直接轉化成電能,如半導體或金屬材料的溫差發電,真空器件中的熱電子和熱電離子發電,鹼金屬熱電轉換,以及磁流體發電等。另一種方式是將太陽熱能通過熱機(如汽輪機)帶動發電機發電,與常規熱力發電類似,只不過是其熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。

結構原理

太陽能發電是利用電池元件將太陽能直接轉變為電能的裝置。太陽能電池元件(solar cells)是利用半導體材料的電子學特性實現p-v轉換的固體裝置,在廣大的無電力網地區,該裝置可以方便地實現為使用者照明及生活供電,一些發達國家還可與區域電網併網實現互補。目 前從民用的角度,在國外技術研究趨於成熟且初具產業化的是"光伏--建築(照明)一體化"技術,而國內主要研究生產適用於無電地區家庭照明用的小型太陽能發電系統。

太陽能發電系統主要包括:太陽能電池元件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、使用者即照明負載等組成。其中,太陽能電池元件和蓄電池為電源系統,控制器和逆變器為控制保護系統,負載為系統終端。

太陽能電池與蓄電池組成系統的電源單元,因此蓄電池效能直接影響著系統工作特性。

電池單元

由於技術和材料原因,單一電池的發電量是十分有限的,實用中的太陽能電池是單一電池經串、並聯組成的電池系統,稱為電池元件(陣列)。單一電池是一隻矽晶體二極體,根據半導體材料的電子學特性,當太陽光照射到由p型和n型兩種不同導電型別的同質半導體材料構成的p-n結上時,在一定的條件下,太陽能輻射被半導體材料吸收,在導帶和價帶中產生非平衡載流子即電子和空穴。同於p-n結勢壘區存在著較強的內建靜電場,因而能在光照下形成電流密度j,短路電流isc,開路電壓uoc。

若在內建電場的兩側面引出電極並接上負載,理論上講由p-n結、連線電路和負載形成的迴路,就有"光生電流"流過,太陽能電池元件就實現了對負載的功率p輸出。

理論研究表明,太陽能電池元件的峰值功率pk,由當地的太陽平均輻射強度與末端的用電負荷(需電量)決定。

儲存單元

太陽能電池產生的直流電先進入蓄電池儲存,蓄電池的特性影響著系統的工作效率和特性。蓄電池技術是十分成熟的,但其容量要受到末端需電量,日照時間(發電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預定的連續無日照時間決定。

控制器控制器的主要功能是使太陽能發電系統始終處於發電的最大功率點附近,以獲得最高效率。而充電控制通常採用脈衝寬度調製技術即pwm控制方式,使整個系統始終執行於最大功率點pm附近區域。放電控制主要是指當電池缺電、系統故障,如電池開路或接反時切斷開關。

目 前日立公司研製出了既能跟蹤調控點pm,又能跟蹤太陽移動引數的"向日葵"式控制器,將固定電池元件的效率提高了50%左右。

逆變器逆變器按激勵方式,可分為自激式振盪逆變和他激式振盪逆變。主要功能是將蓄電池的直流

電逆變成交流電。通過全橋電路,一般採用spwm處理器經過調製、濾波、升壓等,得到與照

明負載頻率f,額定電壓un等匹配的正弦交流電供系統終端使用者使用。

發電系統反充二極體

太陽能光伏發電系統的防反充二極體又稱阻塞二極體,在太陽電池元件中其作用是避免由於太陽電池方陣在陰雨和夜晚不發電或出現短路故障時,擂電池組通過太陽電池方陣放電。防反充二極體串聯在太陽電池方陣電路中,起單向導通作用。因此它必須保證迴路中有最大電流,而且要承受最大反向電壓的衝擊。

一般可選用合適的整流二極體作為防反充二極體。一塊板的話可以不用任何二極體,因為控制器本來就可防反衝。板子串聯的話,需要安裝旁路二極體,如果是並聯的話就要裝個防反衝二極體,防止板子直接衝電。

防反充二極體只是保護作用,不會影響發電效果。

發電原理

太陽能電池是一對光有響應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶矽,多晶矽,非晶矽,砷化鎵,硒銦銅等。

它們的發電原理基本相同,現以晶體矽為例描述光發電過程。p型晶體矽經過摻雜磷可得n型矽,形成p-n結。

當光線照射太陽能電池表面時,一部分光子被矽材料吸收;光子的能量傳遞給了矽原子,使電子發生了躍遷,成為自由電子在p-n結兩側集聚形成了電位差,當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。

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