太陽電池I－太陽光電發電系統簡介.ppt

太陽光電發電 1. / energy/solar/index.asp 2. 太陽光電發電視示範系統推廣計畫 .tw/aboutus/ index.html 太陽能(Solar Energy) 太陽能是指太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。 儘管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量(約為3.75×1026 W) 的22億分之一，但已高達173,000 TW (1T = 1012) ，1.73x1017 W = 1.73x1014 kW. 也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤，遠遠超過地球上一天所使用的能量。 太陽能(Solar Energy) 地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能其實都是來源於太陽； 即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能， 所以廣義的太陽能所包括的範圍非常大， 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。 太陽能既是一次能源，又是可再生的能源。 它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。 太陽能簡介 太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。 地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367kw/m2。地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達173,000TW。 在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/m2，相當於有102,000TW 的能量， 人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外）雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍， 但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。 太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。 太陽能簡介 太陽是一個巨大、久遠、無盡的能源。 儘管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量(~3.75×1026 W）的1/2.2x1010，但已高達173,000 TW。 也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。 從地球上的能流圖中可以看出，地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽； 即使是地球上的化石燃料，如煤、石油、天然氣等根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能。 所以廣義的太陽能所包括的範圍非常大，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。 地球上的能流圖(單位106 MW） 一 太陽的構造 太陽是一個熾熱的氣態球體，它的 直徑約為1.39×106 km， 質量約為2.2×l027 ton，為地球質量的3.32×105 倍， 體積則比地球大1.3×106 倍， 平均密度為地球的1/4。 太陽的構造 太陽能量以輻射和對流的方式由核心向表面傳遞熱量。 溫度也從中心向表面逐漸降低。 由核聚變可知，氫聚合成氦在釋放巨大能量的同時，每1 g質量將虧損0.00729 g。 根據目前太陽產生核能的速率估算，其氫的儲量足夠維持600億年， 因此太陽能可以說是用之不竭的。 太 陽 的 結 構-內 核 區 太陽的內核區：在太陽平均半徑23％ (0.23R)的區域內。 其溫度約為 8×106～4×107K 密度為水的 80～100倍 占太陽全部質量的 40％ 總體積的 15％ 這部分產生的能量占太陽產生總能量的 90％ 太陽的結構 氫聚合時放出γ射線，當它經過較冷區域時由於消耗能量，波長增長，變成X射線或紫外線及可見光。 輻射輸能區：從0.23～0.7 R的區域稱之。 溫度會降到1.3×105K，密度下降為 0.079 g/ cm3。 對流區：0.7～1.0 R之間稱之， 溫度會下降到5×103K，密度下降到10-8 g/cm3。 太陽的外部：是一個光球層，即人們肉眼所看到的太陽表面。 溫度為 5762 K，厚約 500 km，密度為10-6 g/cm3， 由強烈電離化的氣體組成 太陽能絕大部分的輻射都是由此向太空發射。 反變層：分佈於太陽光球外面，是由極稀薄的氣體所組成，厚約數百公里，呈現幾乎是透明的太陽大氣層。 能發光，也能吸收某些可見光的光譜輻射。 色球層：位於“反變層”的外面，為太陽大氣的上層，稱之。 厚約 1～1.5×104 km，大部分由氫和氦組成。“色球層”外是伸入太空的銀白色日冕，溫度高達1百萬度，高度有時達幾十個太陽半徑。 從太陽的構造可知，太陽其實並不是一個溫度恒定的黑體，而是一個具多層結構，且每層結構會發射不同波長之電磁波，也會吸收不同波長之電磁波的輻射體。 不過在太陽能利用中通常將它視為一個溫度為 6000 K，發射波長為 0.3～3μ