太陽能從哪裡來？太陽輻射如何變成電力？

#太陽輻射
#太陽能發電
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什么是太阳辐射?

太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向外传递能量 ，太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。它是地球大气运动的主要能量源泉，也是地球光热能的主要来源。

地球所接受到的太阳辐射能量，是否太阳向宇宙空间放射的总辐射能量?

不是，地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一。

由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约3～120微米）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。太阳活动和日地距离的变化等会引起地球大气上界太阳辐射能量的变化。

太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。

太阳辐射通过大气后，其强度和光谱能量分布都发生变化。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多，在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎绝迹，在可见光谱区减少至40%，而在红外光谱区增至60%。

在地球大气上界，北半球夏至时，日辐射总量最大，从极地到赤道分布比较均匀；冬至时，北半球日辐射总量最小，极圈内为零，南北差异最大。南半球情况相反。春分和秋分时，日辐射总量的分布与纬度的余弦成正比。南、北回归线之间的地区，一年内日辐射总量有两次最大，年变化小。纬度愈高，日辐射总量变化愈大。

到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。在 赤道 地区，由于多云，年辐射总量并不最高。在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区，年辐射总量较大，最大值在非洲东北部。

太阳能发电方式有多少种？
太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
光—热—动—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。第一步是光—热转换过程；第二步是热—动再转换成电。

光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池，就是我们上一集说的太阳能芯片方阵，是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。

太阳能芯片方阵，或太阳能电池这种新电源的好处是什么?
具体来说，它具有持续性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。

太阳光电池之所以能将光能转换成电能主要有两个因素：
1、光导效应(photoconductive effect)；
2、内部电场；
因此在选取太阳能电池的材料时，必须要考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场。