一平方米太陽(yáng)能一天能產(chǎn)生多少熱量?

【專家解說(shuō)】：太陽(yáng)能(solar energy) 一般指太陽(yáng)光的輻射能量。太陽(yáng)能的利用有被動(dòng)式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽(yáng)能發(fā)電一種新興的可再生能源利用方式。廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等等。 使用太陽(yáng)電池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能 使用太陽(yáng)能熱水器，利用太陽(yáng)光的熱量加熱水 利用太陽(yáng)光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電 利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化 現(xiàn)在，太陽(yáng)能的利用還不很普及，利用太陽(yáng)能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問(wèn)題，但是太陽(yáng)電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應(yīng)用。 目前，全球最大的屋頂太陽(yáng)能面板系統(tǒng)位于德國(guó)南部比茲塔特(Buerstadt)，面積為四萬(wàn)平方米，每年的發(fā)電量為450萬(wàn)千瓦。 日本為了達(dá)成京都議定書(shū)的二氧化碳減量要求，全日本都普設(shè)太陽(yáng)能光電板，位于日本中部的長(zhǎng)野縣飯?zhí)锸?，居民在屋頂設(shè)置太陽(yáng)能光電板的比率甚至達(dá)2%，堪稱日本第一。 太陽(yáng)能可分為2種: 1.太陽(yáng)能光伏 光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分，故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋照明，并為電網(wǎng)供電。 光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。近年，天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。 2.太陽(yáng)熱能 現(xiàn)代的太陽(yáng)熱能科技將陽(yáng)光聚合，并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒?lái)收集太陽(yáng)能外，建筑物亦可利用太陽(yáng)的光和熱能，方法是在設(shè)計(jì)時(shí)加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽(yáng)熱力的建筑材料。 有機(jī)化的太陽(yáng)能 人類對(duì)于再生性能源的需求在石化原料日漸耗盡的同時(shí)日受重視。太陽(yáng)能利用是個(gè)源源不絕的絕佳能源替代方案，因?yàn)槊刻焯?yáng)投射到地球表面的能量大於地球所需的一萬(wàn)倍以上。 最近美國(guó)新澤西州，Murray Hill的貝耳實(shí)驗(yàn)室發(fā)展出了一種新的技術(shù)制造太陽(yáng)能電池，可以使太陽(yáng)能的利用更有效率以及便宜。以往由於太陽(yáng)能電池的價(jià)格昂貴，不能廣泛的被大型工業(yè)所采用。僅有少數(shù)多千瓦電力供應(yīng)的太陽(yáng)能電池存在於美國(guó)、日本與歐洲。這些電廠發(fā)電都無(wú)法像傳統(tǒng)燃燒煤炭、天然氣與石油一般的便宜。 過(guò)去的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)在太陽(yáng)能電池的發(fā)展上必須利用矽晶片來(lái)捕獲太陽(yáng)能，因?yàn)閮r(jià)格昂貴而無(wú)法被廣泛的使用。至目前為止大多數(shù)的太陽(yáng)能電池僅能在小型家用電器上，離真正被工業(yè)利用尚有一大斷的距離。 目前對(duì)於降低太陽(yáng)能電池價(jià)格的發(fā)展分成兩個(gè)方向，一邊是致力於光線的獲取并增加轉(zhuǎn)換效率，另一邊則是專注於制造更現(xiàn)代的高效率電池，開(kāi)發(fā)更便宜的物質(zhì)或降低制程的成本。貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家J. Hendrik Schon 與他的工作夥伴利用一種含碳基的有機(jī)物質(zhì)pentacene來(lái)取代太陽(yáng)能電池中的矽。Pentacene是一種很具潛力的半導(dǎo)體物質(zhì)，因?yàn)楫?dāng)它吸收了光線后的光電轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能同時(shí)傳導(dǎo)正與負(fù)電荷的兩種粒子(electrons and holes)。 研究人員制把pentacene放在一個(gè)透明的電極上，另一邊則是半導(dǎo)體物質(zhì)氧化鋅，一份白金或者其他的傳導(dǎo)物質(zhì)中，猶如是個(gè)三明治般的將pentacene 夾在中間，他們并且發(fā)現(xiàn)界面的空隙中假如有少量的溴存在，Pentacene太陽(yáng)能電池的效率會(huì)更佳。 Pentacene晶體薄膜的制造必須利用蒸氣沉淀法才能大量制造。Pentacene 太陽(yáng)能電池的最佳光電轉(zhuǎn)換效率是4.5%，聽(tīng)起來(lái)似乎不是很讓人滿意，但是傳統(tǒng)貴重的商用矽電池其效率也不過(guò)兩倍於此。雖然pentacene太陽(yáng)能電池效率不高，但是pentacene的薄膜可以涂抹在塑膠的表面上以增加價(jià)格的便宜，可以彎曲的特性更可在大范圍的區(qū)域上使用。因此低效率的缺點(diǎn)便經(jīng)由這樣的特性而得以抵銷。 有機(jī)物化制造光電池的結(jié)果，將使得太陽(yáng)能的利用變得更便宜與充滿前