金色的阳光带给人们光明和温暖，也把能量源源不断地传递给地球。作为自然能源中被人们寄予厚望的新能源，你对太阳能有怎样的了解呢？

太阳能电池的原理和应用、太阳能发电技术、相关的半导体知识……就让徐帮学编写的这本《用之不竭的太阳能》为你揭秘阳光中的无穷能量吧！

由于现阶段广大青少年对绿色新能源认识比较单一，甚至相当匮乏，多数人处于一知半解的水平，这严重影响了新能源的推广认识和绿色低碳生活的实现，基于熟知绿色新能源知识和提高低碳意识已成为广大读者的迫切需要，徐帮学编写了这本《用之不竭的太阳能》，为你揭秘阳光中的无穷能量吧！

本书重点讲述了新能源知识和新能源推广应用，知识版块设置合理，方便阅读、理解与记忆。

本书集知识性、趣味性、可读性于一体，是一本难得的能源环保书籍，希望本书能为你带来绿色能源环保知识，让你在新能源推广应用之路上，为我们能够拥有一个美好的明天一起加油。

第一章 不竭的能量——太阳能

 第一节 能量之源——太阳

一、能量巨大的太阳

二、到太阳上看一看

三、地球和太阳的关系

四、太阳的能量传递——太阳辐射

 第二节 取之不竭、用之不尽的太阳能

一、太阳能哺育地球

二、人类对太阳能的利用

三、人类利用太阳能的各阶段

 第三节 太阳能的能源地位

一、对清洁能源的呼唤

二、太阳能的优势及不足

三、我国太阳能资源的分布

四、太阳能的利用前景

 第四节 太阳能的利用技术

一、太阳能采集

二、太阳能的转换

三、太阳能的储存

四、太阳能的传输

五、太阳能的利用

第二章 太阳能热利用

 第一节 太阳能的热利用

一、太阳能热利用分类

二、太阳能热利用现状

三、热利用基本原理

 第二节 太阳能集热器

一、什么是太阳集热器

二、集热器分类

三、平板型太阳能集热器

四、聚光型集热器

 第三节 太阳能热水器

一、太阳能热水器及其构成

二、太阳能热水器的种类

三、真空管太阳能热水器

四、平板型太阳能热水器

五、太阳能热水器与建筑物一体化

 第四节 太阳房

一、什么是太阳房

二、主动式太阳房

三、被动式太阳房

 第五节 太阳能温室

一、四季常春的太阳能温室

二、太阳能温室的结构类型

三、太阳能温室种植业

四、太阳能温室养殖业

 第六节 太阳灶

一、什么是太阳灶

二、几种常见的太阳灶

三、太阳灶的材料

第三章 太阳能光伏发电

 第一节 光电转化——太阳能光伏发电

一、太阳能光伏发电现状

二、太阳能光伏发电构成

三、太阳能光伏发电系统

四、应用领域

五、太阳能光伏发电的优势与不足

 第二节 太阳电池

一、太阳电池的发展历史

二、半导体基础

三、太阳电池原理

四、太阳电池常用术语

五、太阳电池的基本结构

六、太阳电池的分类

七、太阳电池的发展进程

八、太阳电池发展趋向

 第三节 光伏技术应用

一、光伏技术在太空的应用

二、太阳能照明

三、太阳能动力

第四章 太阳能源的其他应用

 第一节 太阳能热发电

一、太阳能热发电分类

二、太阳能热发电系统组成

三、太阳能热发电的经济性

 第二节 太阳能利用展望

一、太阳风帆

二、太阳能采集氦气球

太阳辐射是地球表层能量的主要来源。太阳辐射在大气上界的分布是由地球的天文位置决定的，称此为天文辐射。除太阳本身的变化外，天文辐射能量主要取决于日‘地距离、太阳高度角和昼长。

太阳照射到地平面上的辐射由两部分组成一一直接辐射和漫射辐射。太阳辐射穿过大气层而到达地面时，由于大气中空气分子、水蒸气和尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射，不仅使辐射强度减弱，还会改变辐射的方向和辐射的光谱分布。因此，实际到达地面的太阳辐射通常是由直射和漫射两部分组成。

直射是指太阳照射到地球，方向不发生改变的辐射；漫射则是被大气反射和散射后方向发生了改变的太阳辐射，它由三部分组成：太阳周围的散射(太阳表面周围的天空亮光)、地平圈散射(地平圈周围的天空亮光或暗光)及其他的天空散射辐射。另外，非水平面接收来自地面的辐射称为反射辐射。

直接辐射、漫射辐射和反射辐射的总和称为总辐射。可以依靠透镜或反射器来聚焦直接辐射获得能量，如果聚光率很高(聚式收集器)，就可获得高能量密度，同时会减弱漫射辐射；如果聚光率较低(非聚式收集器)，则只可以对部分太阳周围的漫射辐射进行聚光。漫射辐射的变化范围很大，当天空晴朗无云时，漫射辐射约为总辐射的10%。但如果天空乌云密布见不到太阳，此时因为没有直射辐射，只有漫射辐射，因而漫射辐射等于总辐射，此时聚式收集器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能量少得多。反射辐射一般都很弱，只有当地面有冰雪覆盖时，垂直面上的反射辐射才能够躲起来，多的时候可达总辐射的40％。

太阳光线与地平面的夹角称为太阳高度角，它有日变化和年变化。太阳高度角大，则太阳辐射强。

地面辐射的时空变化特点是：按空间说，赤道获得的辐射最多，极地最少，这种热量不均匀分布，导致了地表各纬度的气温产生差异，在地球表面出现热带、温带和寒带气候；按时间说，太阳辐射夏天大冬天小，它导致夏季温度高而冬季温度低。

到达地面的太阳辐射主要受大气层厚度的影响，大气层越厚，地球大气对太阳辐射的吸收、反射和散射就越严重，到达地面的太阳辐射就越少。此外大气的状况和大气的质量对到达地面的太阳辐射也有影响。太阳辐射穿过大气层的路径长短与太阳辐射的方向有关显然，地球上不同地区、不同季节、不同气象条件下，到达地面的太阳辐射强度都是不相同的。

通常人们根据各地的地理和气象情况，将到达地面的太阳辐射强度制成各种可供工程使用的图表，它们不但对太阳能利用，而且对建筑物的采暖、空调设计也是至关重要的数据。

大气对太阳辐射具有削弱作用，包括大气对太阳辐射的吸收、散射和反射。太阳辐射经过整层大气时，0.29微米以下的紫外线几乎全部被吸收，在可见光区大气吸收很少，而在红外区吸收很强。大气中吸收太阳辐射的物质主要有氧、臭氧、水蒸气和液态水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和尘埃等。云层能强烈吸收和散射太阳辐射，同时还强烈吸收地面反射的太阳辐射。P8-10

我们生活的这个精彩纷呈的地球，能源时刻都在伴随着人类的活动而存在。人类的生存离不开能源，我们每天吃饭，是为了补充体能；天冷了，要穿上保暖的衣服，是为了保存体温，不让能量外泄；我们看电视、上网、使用手机，都需要电；汽车在路上前行，需要汽油。

自工业革命以来，能源问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源来源已上升到了国家战略的高度，各国都纷纷制定了以能源供应为核心的能源政策。在此后的20多年里，在稳定能源供应的要求下，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等好处，但也遇到一系列无法避免的能源安全挑战。能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。

当前，能源的发展、能源和环境，已成为全世界、全人类共同关心的话题，这也是中国社会经济发展的障碍。但是，当前的状况是世界大部分国家能源供应不足，不能满足经济发展的需要。这一系列问题都使绿色能源和可再生能源在全球范围内受到关注。从目前世界各国既定能源战略来看，大规模的开发利用绿色能源和可再生能源已成为未来世界各国能源战略的重要组成部分。

我们生活在同一个地球上，开发和利用新能源，缓解能源：环境、生态问题已迫在眉睫，新能源、绿色能源如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，越来越得到世人的重视。不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球的生态环境的高度来审视，还是从为世界上十几亿无电人口和特殊用途解决现实的能源供应出发，开发利用新能源和可再生能源都具有重大战略意义。可以这么说，新能源和可再生能源是人类社会未来能源的基石，是大量燃用的化石能源的替代能源。

实践证明，新能源和可再生能源清洁干净，只有很少的污染物排放，人类赖以生存的地球的生态环境相协调的清洁能源。

由于现阶段广大青少年对绿色新能源认识比较单一，甚至相当匮乏，多数人处于一知半解的水平，这严重影响了新能源的推广认识和绿色低碳生活的实现，基于熟知绿色新能源知识和提高低碳意识已成为广大读者的迫切需要，我们编写了本书。

本书重点讲述了新能源知识和新能源推广应用，知识版块设置合理，方便阅读、理解与记忆。

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