2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、太陽能(SolarEnergy),一般是指太陽光的輻射能量,在現(xiàn)代一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,并作為保存食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進一步發(fā)展。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能,化學能,水的勢能等等?;痣娦枰紵?、石油等化石燃料。一方面化石

2、燃料蘊藏量有限、越燒越少,正面臨著枯竭的危險。據(jù)估計,全世界石油資源再有30年便將枯竭。另一方面燃燒燃料將排出CO2和硫的氧化物,因此會導致溫室效應(yīng)和酸雨,惡化地球環(huán)境。水電要淹沒大量土地,有可能導致生態(tài)環(huán)境破壞,而且大型水庫一旦塌崩,后果將不堪設(shè)想。另外,一個國家的水力資源也是有限的,而且還要受季節(jié)的影響。核電在正常情況下固然是干凈的,但萬一發(fā)生核泄漏,后果同樣是可怕的。前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故,已使900萬人受到了不同程度的損害,

3、而且這一影響并未終止。這些都迫使人們?nèi)ふ倚履茉础P履茉匆瑫r符合兩個條件:一是蘊藏豐富不會枯竭;二是安全、干凈,不會威脅人類和破壞環(huán)境。目前找到的新能源主要有兩種,一是太陽能,二是燃料電池。另外,風力發(fā)電也可算是輔助性的新能源。其中,最理想的新能源是大陽能。太陽能電池發(fā)電的主要原理是半導體的光電效應(yīng)。硅原子有4個電子,如果在純硅中摻入有5個電子的原子如磷原子,就成為帶負電的N型半導體;若在純硅中摻入有3個電子的原子如硼原子,形成帶正電

4、的P型半導體。當P型和N型結(jié)合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到PN結(jié)后,空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動,電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動,形成電流。制作時,多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成PN結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經(jīng)過燒結(jié),同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大

5、的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備,就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電,需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電難解決,關(guān)鍵在于要有相應(yīng)的法律保障。現(xiàn)在美國、日本等發(fā)達國家都已制定了相應(yīng)法律,保證進行太陽能發(fā)電的家庭利益,鼓勵家庭進行太陽能發(fā)電。日本已于1992年4月實現(xiàn)了太陽能發(fā)電系統(tǒng)同電力公司電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng),已有一些家庭開始安裝太陽能發(fā)電設(shè)備。日本通產(chǎn)省

6、從1994年開始以個人住宅為對象,實行對購買太陽能發(fā)電設(shè)備的費用補助三分之二的制度。要求第一年有1000戶家庭、2000年時有7萬戶家庭裝上太陽能發(fā)電設(shè)備。據(jù)日本有關(guān)部門估計日本2100萬戶個人住宅中如果有80%裝上太陽能發(fā)電設(shè)備,便可滿足全國總電力需要的14%,如果工廠及辦公樓等單位用房也進行太陽能發(fā)電,則太陽能發(fā)電將占全國電力的30%-40%。當前阻礙太陽能發(fā)電普及的最主要因素是費用昂貴。為了滿足一般家庭電力需要的3千瓦發(fā)電系統(tǒng),需

7、600萬至700萬日元,還未包括安裝的工錢。有關(guān)專家認為,至少要降到100萬到200萬日元時,太陽能發(fā)電才能夠真正普及。降低費用的關(guān)鍵在于太陽電池提高變換效率和降低成本。不久前,美國德州儀器公司和SCE公司宣布,它們開發(fā)出一種新的太陽電池,每一單元是直徑不到1毫米的小珠,它們密密麻麻規(guī)則地分布在柔軟的鋁箔上,就像許多蠶卵緊貼在紙上一樣。在大約50平方厘米的面積上便分布有1,700個這樣的單元。這種新電池的特點是,雖然變換效率只有8%—1

8、0%,但價格便宜。而且鋁箔底襯柔軟結(jié)實,可以像布帛一樣隨意折疊且經(jīng)久耐用,掛在向陽處便可發(fā)電,非常方便。據(jù)稱,使用這種新太陽電池,每瓦發(fā)電能力的設(shè)備只要15至2美元,而且每發(fā)一度電的費用也可降到14美分左右,完全可以同普通電廠產(chǎn)生的電力相競爭。每個家庭將這種電池掛在向陽的屋頂、墻壁上,每年就可獲得一二千度的電力。太陽能發(fā)電的前景太陽能發(fā)電有更加激動人心的計劃。一是日本提出的創(chuàng)世紀計劃。準備利用地面上沙漠和海洋面積進行發(fā)電,并通過超導電纜

9、將全球太陽能發(fā)電站聯(lián)成統(tǒng)一電網(wǎng)以便向全球供電。據(jù)測算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太陽能發(fā)電供給全球能源,占地也不過為65.11萬平方公里、186.79萬平方公里、829.19萬平方公里。829.19萬平方公里才占全部海洋面積2.3%或全部沙漠的51.4%,甚至才是撒哈拉沙漠的91.5%。因此這一方案是有可能實現(xiàn)的。另一是天上發(fā)電方案。早在1980年美國宇航局和能源部就提出在空間建設(shè)太陽能發(fā)電站設(shè)想,準備在同步軌道上放

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