人類如何利用太陽能？

【專家解說】：人類利用太陽能有三個途徑：光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化轉(zhuǎn)換。 光熱轉(zhuǎn)換 光熱轉(zhuǎn)換即靠各種集熱器把太陽能收集起來，用收集到的熱能為人類服務(wù)。 早期最廣泛的太陽能應(yīng)用是將水加熱，現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬個太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。 利用太陽能作冬天采暖之用，在許多寒冷地區(qū)已使用多年。因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低， 室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備，若要節(jié)省化石能源的消耗，可設(shè)法利用太陽能。大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng)，也有使用熱空氣系統(tǒng)的例子。太陽能暖房系統(tǒng)由太陽能收集器、熱存儲裝置、輔助能源系統(tǒng)及室內(nèi)暖房風(fēng)扇系統(tǒng)組成。太陽輻射熱經(jīng)過收集器內(nèi)的工作流體儲存，然后向房間供熱。 光電轉(zhuǎn)換 光電轉(zhuǎn)換即將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。目前，太陽能用于發(fā)電的途徑有二：一是熱發(fā)電，就是先用聚熱器把太陽能變成熱能，再通過汽輪機將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽欢枪獍l(fā)電，就是利用太陽能電池的光電效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 太陽能電池的主要原理是：通過使用半導(dǎo)體材料，將較薄的N型半導(dǎo)體置于較厚的P型半導(dǎo)體上，當(dāng)光子撞擊該裝置的表面時，P型和N型半導(dǎo)體的接合面有電子擴散產(chǎn)生電流，可利用上下兩端的金屬導(dǎo)體將電流引出利用。目前，太陽能電池的成本還較高，要達(dá)到足夠的功率，需要相當(dāng)大的面積放置電池。 光化轉(zhuǎn)換 光化轉(zhuǎn)換即先將太陽能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，再轉(zhuǎn)換為電能等其他能量。我們知道，植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，實現(xiàn)自身的生長與繁衍，若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘，便可實現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電。目前，太陽能光化轉(zhuǎn)換正在積極探索、研究中。