太陽能發(fā)電板的最大耐熱度是多少度?

【專家解說】：太陽是太陽系的中心天體，它是一顆穩(wěn)定的恒星，一個處于動態(tài)平衡的熾熱的氣體球。來自其中心產(chǎn)能區(qū)的巨大能流主要是電磁輻射，其次以粒子流的方式從太陽表層穩(wěn)定地向外發(fā)射。太陽輻射能，是大氣圈、水圈、生物圈運動，以及巖石圈作用的主要能源。人類生存活動更離不開太陽能，太陽離子流以及太陽活動對地球也有重大的影響。通過實測，推算出太陽輻射總功率為3.82×1023千瓦，而地球僅僅能得到太陽總輻射能的22億分之一。太陽每秒鐘供給地球的能量是 4.1×1013千卡，相當(dāng)于每秒鐘燃燒500萬噸優(yōu)質(zhì)煤所發(fā)出的能量。太陽能的能量非常巨大，但絕大部分在茫茫太空中白白地散失掉了。 如何把太陽能收集和利用起來，為人類服務(wù)，已成為許多科學(xué)家研究的重大課題。20世紀(jì)中葉，科學(xué)家已在利用太陽能方面，取得了一項重大的突破，就是能夠把太陽能直接變?yōu)殡娔?。太陽能發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的過程。太陽能發(fā)電可分為太陽熱發(fā)電和太陽光發(fā)電兩大類。利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能生產(chǎn)蒸汽，來推動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的過程，被稱為太陽熱發(fā)電。利用光電效應(yīng)原理，將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能的過程，被稱為太陽光發(fā)電，亦稱光電池發(fā)電。 太陽光發(fā)電的核心是太陽電池組件。它是由硅單晶或砷化鎵半導(dǎo)體材料制成，每個太陽能電池的面積只有幾平方厘米。這種太陽能電池的應(yīng)用十分廣泛，在現(xiàn)代日常生活中隨時都可以見到，比如太陽能電池計算器、太陽能電池手表和太陽能電池鐘，只要太陽光一照射，這些計算器、手表和鐘就能工作。由于航天技術(shù)的突飛猛進(jìn)，如今人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等航天器上的能源，大部分是采用太陽能供電，有些是將太陽能電池貼在衛(wèi)星的表面上，有些則是貼在專門供給貼太陽能電池的翼板上，這種翼板好像是衛(wèi)星向左右伸出的兩扇翅膀。在翼板表面上貼有數(shù)以萬計的太陽能電池，將它們并聯(lián)或串聯(lián)起來，在太陽光的照射下，便能供給幾百瓦乃至幾千瓦的電力。翼板面積越大，貼的太陽能電池越多，產(chǎn)生的電力就越大。1968年格拉塞博士提出了空間太用能發(fā)電站方案，這一設(shè)想是建立在一個極其巨大的太陽能電池陣的基礎(chǔ)上，由它來聚集大量的陽光，利用光電轉(zhuǎn)換原理達(dá)到發(fā)電的目的。所產(chǎn)生的電能將以微波形式傳輸?shù)降厍蛏希缓笸ㄟ^天線接收經(jīng)整流轉(zhuǎn)變成電能，送入全國供電網(wǎng)。 人們也許會想，目前在地面已經(jīng)能夠?qū)⑻柲茈姵匕惭b在個人住宅的屋頂上，組成家用光電池發(fā)電系統(tǒng)，又何必到太空中去建設(shè)太陽能發(fā)電站呢？經(jīng)研究人員分析，要把豐富的太陽能轉(zhuǎn)變成電能，在地球上建立大型太陽能—電能轉(zhuǎn)換裝置，會出現(xiàn)很多不利因素。這是因為一般在地球上的任何一個地方，一年中只有1/2左右的時間能獲得日照，而且日照程度又隨時間和天氣而改變，比如云、霧、雨、雪等天氣現(xiàn)象的出現(xiàn)，使工作效率大為降低，所以不能把它作為基本負(fù)載的電廠來使用。同時還因為在地面上有風(fēng)和重力存在，使建筑超級大型太陽能電池陣或反射鏡頗為困難。加之存在大氣和地面的各種污染，還需要設(shè)計專用自動清洗設(shè)備對其進(jìn)行定期清洗，不然就會影響它的轉(zhuǎn)換效率。 在宇宙空間建立太陽能電站，能合理地充分利用空間資源。太陽能電站最好設(shè)置在赤道平面內(nèi)的地球同步軌道上，位于西經(jīng)123度和東經(jīng)57度附近。使太陽能電池陣始終對太陽定向，并且發(fā)射天線的微波束必需指向地面的接收天線。由于處在赤道平面的同步軌道上，因此空間太陽能電站與地面任何地方的相對位置都保持不變。電站上需帶有少量推進(jìn)劑，以便克服由太陽和月球重力作用、太陽光壓和地球偏心率等因素造成的軌道漂移。不過當(dāng)空間太陽能電站繞地球運動時，總有一部分時間內(nèi)被地球遮擋住陽光。但由于該站設(shè)置在靜止軌道上，每年有277天是全日照，僅每年的春分、秋分前后各有45天時間，軌道上的發(fā)電設(shè)施才出現(xiàn)地球陰影（亦稱星食期），最長的停電時間也只不過75分鐘，而停電時間又是可以正確預(yù)測的，照此算來，空間太陽能電站平均每天有99％的時間，可向地上接收設(shè)備輸電。在外層空間，太陽能的利用絕不會受到天氣、塵埃和有害氣體的影響，再加上日照時間長，因此空間太陽能電站與同一規(guī)模的地面太陽能電站相比，接收的太陽能要高出6～15倍。