浅谈太阳能技术

匡治东

【摘要】随着科学技术的进步与发展，新能源在发电领域所占比重也越来越高。其中，太阳作为一种可再生无污染的能源，是最为理想的新能源之一。如今，我国太阳能产业规模已达到全球第一，太阳能电站总装机数量也在不断增加，有效地缓解了我国电力紧张的问题，还为其他行业存在的问题提供了新的解决思路。本文以太阳能技术为核心，详细介绍了其原理和技术特点，并系统阐述了其在典型行业中的应用现状。

【关键词】太阳能；原理；应用

随着经济社会的不断发展，人们生活中所使用的智能产品越来越多，然而所有的智能产品都离不开电源，否则将无法正常使用。处于以上原因，太阳能发电技术正式进入人们的视野当中。太阳能是一种可再生的能源，太阳能相对于其他能源来说，有着无可比拟的优势，例如零污染，效率高、损耗低等特点，所以自面世以来，太阳能发电技术得到了广泛的关注。

一、太阳能技术的原理

太阳能，通俗地讲，就是我们所看到的太阳光线所蕴含的能量。太阳的热能来自于其内部的氢原子发生氢氦聚变，这种聚变无时无刻不在太阳的内部发生。这个过程会释放出巨大的能量，人们就利用这种能量，用来发电或者为机器提供能量。目前，太阳能技术主要分为以下两种。

（1）太阳能光伏发电技术。该技术利用的就是一种半导体材料中的光生伏打效应，光照能够使半导体的材料不同的位置之间产生不同的电能差，从而实现把太阳能的能量转化成电能。（2）光热技术。它是一个间接的过程。该技术先将收集到的太阳能转化为热能，再将热能转化为电能或其他形式。

二、太阳能技术的特点

（1）易获得。太阳相对于地球是永久存在的，太阳光几乎可以照射到各个地方、各个角落，没有地域的限制，没有高度的限制，所以采集到太阳能是比较容易的。并且太阳能可以直接利用，无需繁琐的加工过程，减少了损耗。（2）无污染。太阳能在利用过程中不会产生废弃物及有害气体，也无副产物生成，是最清洁能源之一。（3）能量巨大。太阳自身核聚变所产生的能量十分巨大。每年到达地球表面上的太阳辐射能就相当于130万亿吨煤所蕴含的能量。

三、太阳能技术的应用（一）在建筑中的应用

在建筑上采用太阳能技术不仅可以提高空间利用率，还可以为建筑提供部分所需的能量，降低了对外部能源的依赖。太阳能技术在建筑中应用较为多元化，它的双效集热器在冬天可以为房间供暖、提供热水，同时还可以提供部分电力。该技术甚至可以在阳光充足时不借助外部能源，单独為建筑供暖。

太阳墙系统，可将太阳能转化成一种能直接使用的热能，并利用空气传播的方式将热量传递到整个房间，这样的传热方式快速且经济。该技术以蓄热墙技术为主，墙体为玻璃板材质，玻璃和墙之间的空隙可以被加热，在阳光充足时，将太阳辐射的热能贮藏在墙里面，当温度下降时，再以热能释放到房间中，从而使得室内的温度相对恒定。

太阳能热水系统在家庭中较为常见，主要提供生活用热水。太阳能和热水系统相对独立，太阳能收集装置位于建筑物的楼顶，用于更好地吸收太阳能。但现在高层建筑的大量出现，使太阳能收集装置不方便放置于楼顶，因此出现了壁挂式太阳能收集装置，将该装置挂在朝阳的阳台外侧，也可以达到吸收热能的效果。

太阳能供电在建筑供电设计中，也扮演着越来越重要的角色。通过在建筑向阳面安装蓄电电池、控制系统等，实现为建筑供电的目的。当建筑由外部获得的电能出现短缺时，太阳能蓄电池就可以对其进行补偿，根据天气状况，提供额外的电能。

（二）在汽车中的应用

太阳能可以作为汽车的第一驱动力或者第二驱动力。当作为第一驱动力时，就是纯电动汽车，在车体外安装太阳能电池板，达到吸收太阳能并将太阳能转换为电能的目的，从而为汽车提供驱动力。并通过控制电流的大小来控制车辆的行驶速度。然而，受太阳能的吸收速率和光电转化效率的限制，纯太阳能驱动的汽车常常出现动力不足的问题。因此，人们一般将太阳能作为汽车第二驱动力，生产出了燃油、太阳能两用汽车。这种汽车以消耗燃油燃烧能量为主，太阳能只作为辅助能源。这样，既可以减少燃油的消耗，又避免了太阳能供能不足的问题。

（三）在污水处理中的应用

污水处理主要是去除水中的有害杂质和微生物。然而水温过低，会导致废水生物处理效率低下。因此，利用太阳能光热转换技术，使水温升高并保持在合适的范围内。这样，微生物的生长就会受到抑制，变得容易被去除，从而提高了废水生物处理的效率。

光催化氧化技术可以对污水进行有效杀菌，太阳光可以产生很强的具有氧化能力的电子，将微生物彻底杀灭掉。藻类是危害水体质量的一种植物，它生长迅速，用传统除藻技术难以根除，但通过太阳能的强氧化性，可以氧化藻类植物的叶绿素，影响其光合作用的正常进行，从而导致藻类植物无法正常合成有机物，进而使得藻类植物渐渐死亡，达到除藻的目的。

四、结语

地球的资源总量是一定的，而其中的能源获取和使用一直是一个老生常谈的话题，新世纪以来，资源枯竭的地区案例比比皆是，所以为了更好地服务人类的生产生活，保证国家、组织、个体能够持续发展，太阳能是一个符合新型能源要求的高效能源方式。针对于我国的能源消耗状况来说，只有加大太阳能的发展力度，才能提高我国的国际竞争力，缓解我国的能源问题。因此，在未来的发展中，太阳能必将扮演着越来越重要且无法被替代的角色。

参考文献

[1]闫云飞，张智恩，张力.太阳能利用技术及其应用[J].太阳能学报，2012（s1）：47～56.

[2]刘瑞强.太阳能技术在建筑设计中的应用浅谈[J].绿色环保建材，2018（05）：59，61.