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全新正版前沿科技视点丛书·太阳电池9787554840788广东教育
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章 奇妙的太阳能
1.1 太阳与太阳能
1.2 人类利用太阳能的历史追溯
第二章 太阳能的利用
2.1 惠及万物——光合作用影响
. 化光为电——太阳电池用途广
第三章 太阳电池种类知多少
3.1 硅太阳电池
3.2 化合物半导体太阳电池
3.3 新型太阳电池
3.4 叠层太阳电池
第四章 光伏发电与我们的生活
4.1 光伏发电的优缺点
4.2 打伏发电的门
4.4 生活中的光伏发电
第五章 光伏发电与新能源的协同应用
5.1 光伏发电与新能源的“1+1”
5.2 “1+1”能源走进我们的生活
5.3 光伏发电产能预期
5.4 储能电池
第六章 太阳电池给人类带来的更多奇迹
6.1 太阳电池的发展方向
6.2 太阳电池材料的开发
6.3 太阳电池与我们的梦想
汤书昆,中国科技大学科学传播发展与研究中心主任,二级教授,博士生导师。中国科普作家协会副理事长兼科普教育专业委员会主任委员,安徽省科普作家协会法人代表。 戴松元华北电力大学可能源学院院长、二级教授。2017年12月,入选第三批“万人计划”创新领军人才。曾任重点基础研究规划项目(973项目)首席科学家(2006—2010年);重点基础研究规划项目(973项目)首席科学家(2011—2015年);新型薄膜太阳电池重点实验室主任;?等离子体物理研究所太阳能材料与工程研究室主任;等离子体物理研究所所长理(2009—2013)等职务。 胡林华,研究员,博士生导师,合肥物质科学研究院应用技术研究所所长理,新能源材料技术与工程研究中心主任。 丁勇,华北电力大学可能源学院教师。
太阳的诞生
大约46亿年前,在宇宙中的一个小角落里,一个星
云中的氢分子由于引力不平衡而逐渐聚集。星云开始坍缩。聚集中心的温度、压力随着坍缩时质量增加而开始不断上升。当温度达到约108℃时。中心的氢原子被“点燃”——核聚变反应开始发生,聚变的张力抵抗着引力的收缩,使这个坍缩体保持平衡。于是一个小小的恒星——太阳,就宣告诞生了。
太阳这样的出生、成长过程与宇宙中大多数恒星的生命历程并无区别,但是在随后的1亿年里,原来太阳星云中的物质不断聚集,变成了太阳系中的卫星、
小行星、行星、彗星等星际物质,于是渐渐形成了太阳系。正是这个星系中心的存在,我们生活的星球上才会出现宇宙中(至少现在看是这样)的物质形态
——生命。所以,这个在宇宙中并不特别的恒星,才会对我们无比重要。由于上述一系列的形成过程,因此太阳获得了约100亿年的寿命,按照天文星体的寿命演算方式,目前46亿岁的太阳正值壮年,地球对太阳能的利用还能持续约40亿年的时间。对我们人类而言,太阳的寿命可以说是“永恒”的。
宇宙中万事万物的运转都需要一种特殊物质——能量。细菌或病毒寄生、繁殖:植物开花结果:动物跑动、跳跃:天空中云卷云舒、
风雨变幻,甚至四季交替,沧海桑田:包括我们健身运动、读书看报等,这一切行为都需要能量。换句话说,今天我们看到的绝大多数现象。都可以用能量的变化来解释,而未来创造的一切,也都需要利用能量。利用能量实质上是一个消耗能量过程——将可以简单利用的能量(如食物中的化学能、风的动能等)转变为难以利用甚至是不能使用的能量(如
空气中的热能、岩石中的内能等)。我们把自然界中可以直接或通过转换后,可为人类提供有用能量(如热能、电能、光能、机械能等)的物质资源称为能源。
地球上的能源多种多样,从远古钻木取火所使用的木材。到古代水轮车用的水流,再到近代被人们开始广泛使用的煤炭、石油、天然气,还是现今我们生活中随处可见的“电”,就连我们每天吃的食物也是一种能源——提供了我们活动的能量。
这一切都是地球给予我们的能源。可是地球上的能源从哪儿来呢?事实上。地球上绝大部分的能源来自太阳。
太阳能的来源——核聚变太阳的能量来源于它内部的核聚变反应。根据著名物理学家爱因斯坦提出的广义相对论和质能方程,我们知道物质是可以转化成能量的,而且即使是质量较小的物质,当它们完全转变成能量时,其值也是巨大的。例如,一块橡皮约6g,如果这橡皮的质量全部转化为能量,大约可以提供1.5×108度的电能,以平常人家一个月400度用电计算,这一块橡皮所转换的能量可以供应3万户家庭一年的用电。当然,以目前的科技水平,我们还不能简单直接地将质量转变成能量,我们所知的能这样产生能量的方法有核聚变和核裂变两种,而太阳恰恰就是利用了核聚变来产生
巨大能量的。P2-5
“十四五”规划将科技创新工作摆在了各项重大任务的首位,强调要坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为发展战略支撑。这充分体现出以同志为核心的对科技和经济社会发展规律的深刻理解,是对我国所处发展阶段和世情国情的准确把握。本丛书瞄准人工智能生命健康空天科技纳米材料现代通信激光科技新能源等具有前瞻战略的重大科技发展领域,聚合中国科普作家协会科普教育专业委员会和安徽省科普作家协会等一线科学家或,为读者通俗易懂地讲述科技前沿基本理论发展概貌及应用情况,展现我国重大科技成就,记载我科学在科学探索道路上的筚路蓝缕,让读者打开对未来科技世界的想象空间,略辈们开拓创新的科研精神。
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