金修玉 郑伟
摘 要：太阳是人类生存必不可少的基本物质条件，其产生的光照亮人们的生存环境，产生的热能帮助人们保暖驱寒。进入科技发展时代之后，人类对于太阳的认知达到了一个新的高度，开始主动去了解太阳的构成以及太阳所蕴含的恐怖能量以及如何利用太阳的能量，于是出现了太阳能热水器，太阳能电池，太阳能汽车，但是人们对于太阳能量的探索仍然处于初期阶段，太阳中蕴含的能量远远不止目前发现的光能和热能，对于太阳仍然需要进一步的探索，发现更多有关太阳能的应用。
关键词：太阳光能 太阳热能 能量应用
中图分类号：TK512 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（a）-0128-02
1 太阳及所蕴含的能量概述
在众多新能源当中，太阳能是其中最稳定，使用寿命最长，受其他因素影响较小的新型能源，而且，由于其无污染和取之不尽的特点已经受到越来越多国家的重视，对于太阳能源的开采和利用创新实验正在各国大肆开展。太阳所蕴含的能量主要以热能和光能为主，这也是目前全球科技水平能够直接利用的太阳能源，太阳热能一般是指太阳光辐射产生的能量，具体的产生途径是通过太阳内部不断进行的原子核反应从而释放出的大量能量。另外，太阳光能是由于太阳中发生的热核聚变反应而产生的光，向太阳的四周扩散，照射到地球上的光都是由大气层进行过滤之后的光能，经过可见光谱均匀分布，通常我们可见的只是太阳光中的白光，而太阳光能的实质是一段电磁波。
2 目前太阳能的基本应用方法
2.1 太阳光能以及光能的应用
光能是太阳中的重要能源，也是我们日常生活中必不可少的能源之一，目前有关于太阳光能的应用主要集中在以下两个方面。
2.1.1 太阳能光伏发电
光伏发电最先是由法国科学家贝克雷尔在1839年的一次实验中发现，半导体材料在光照的条件下不同部位间会产生电位差并将这种现象命名为“光伏效应”。光伏发电就是利用太阳的光能直接转换成电能的一种应用。基本原理是通红金属接受太阳光，当金属内部的某个电子吸收足够多的光子之后，该电子内部所蕴含的能量会使得电子摆脱原来的金属内部结构引力，形成新的光电子，从而从金属表面逃离出来。和常规的火力发电相比，光伏发电的优点更加突出，首先光伏发电是一种较为环保的发电方式，没有污染物排放，能源质量相比较传统的火力发电更高，没有资源分布不均匀的限制，甚至有阳光的地方就可以建立光伏发电系统，而且发电过程安全可靠。但是，另一方面，光伏发电过程中使用的太阳能电池板的生产具有高能耗和高污染的缺点，这也是当下光伏发电中必须面对和解决的问题。
2.1.2 太阳能一体灯的应用
太阳能一体灯也是太阳中光能的具体应用表现，是现代光学领域的一大能源应用创新。太阳能一体灯也叫做一体化太阳能路灯，其中主要的电器元件有锂电池，智能传感器，太阳能电池板，高光效的LED以及人体感应模组。其工作原理就是通过将太阳中的光能转换为太阳能电池板上的电能，通过转换的电能再给太阳能一体灯充电，在充电的同时，太阳能板也会收集维持夜间照明的能量，保证太阳能一体灯在没有阳光的情况下也能实现其照明功能。另外，在夜间，太阳能一体灯中的人体感应系统会感应附近是否有人通过，在没人通过的情况下，太阳能一体灯的光照强度会变为原来的三分之一，起到节约能源的作用。
2.2 太阳热能的应用
太阳热能也是太阳能源中的重要部分，对太阳热能进行应用也是当下新能源应用的重点课题。
2.2.1 热泵技术
热泵技术是目前全世界范围内备受关注的新能源技术之一。而利用太阳能辅助驱动热泵也形成了多种多样的形式，热泵是链接两个热源的重要组件，以蓄热器存储的热水作为低位热源，利用集热器收集太阳热能，作为热泵系统的基本热源。热泵技术在人们日常生活中广泛应用，主要应用于日常热水的提供，同时在工业用热，建筑采暖等方面也有一定的应用。而由于太能热能经常会受到天气因素的干扰，如何保证太阳能热泵系统在稳定可靠的环境中运行是目前急需解决的问题。
2.2.2 太阳能制冷技术
太阳能制冷过程主要是太阳能吸附式制冷，另一种是太阳能吸收式制冷。前者的制冷原理是通过固体吸附剂来对光能进行周期性吸附以及解读的过程，而后者是通过集热器来收集太阳热能并用收集的太阳热能对吸收式制冷机进行驱动，完成制冷的过程，在阳光不充足的情况下，可以适当采用燃煤锅炉和煤油进行辅助性加热。目前太阳能制冷成套装备已经研发成功，随着其在生活中的不断推广和应用，将会进一步缓解我国的能源紧张问题。
3 太阳能创新技术的应用
在不可再生能源日益消耗的情况下，国内外专家学者极为重视对于太阳能源的开发和利用，不断探索新的技术，希望能够进一步提高太阳能源的利用效率，缓解地球能源的压力。
3.1 太阳能农业生态大棚的应用
太阳能农业生态大棚就是目前一项极具前景的太阳能源创新应用，主要的应用原理是温室效应，通过太阳热能建立太阳能温室，主要的目的是为了提高玻璃房内的温度和塑料大棚的温度，通过阳光的持续照射，来保持大棚内的温度达到恒定的要求，满足植物生长对于温度的基本要求。目前的太阳能生态大棚在发展中已经不仅仅满足对太阳能的收集，也开始在生态大棚建设过程中添加蓄热装备，同时借用有关的除湿器和加湿器稳定生态大棚中的湿度，采用太阳能设备实现大棚内蒸汽传输和温度调节等目的，同时配备有自动调节装置。太阳能生态大棚的建设很大程度上改变了植物的生长周期，使得原来只有在特定时期才能吃上的蔬菜，能够一年四季都出现在菜市场，太阳能生态系统的发展对于人们的日常饮食和人类健康都具有极其重要的作用。
3.2 污水处理系统的建设
在太阳能污水处理系统出现之前，对于污水的处理普遍采取化学处理的方式，通过化学反应达到去除污水中的离子或者元素的目的。常规的污水处理技术需要在废水池中接入电学装置，经常会出现电学故障维修的情况，而引用太阳能微动力技术可以在很大程度上改善这种情况，不需要进行日常的维修检测，全程绿色低消耗处理，污水处理的效果要比一般的处理方式提高20%，具有其他处理工艺不可比拟的效果。太阳能微动力处理主要的原理是通过对太阳能的收集，在污水池中完成太阳能的好氧反应，生成大量的微生物，使得污水中的各种有机物被微生物降解，最后引导混合物进入沉淀池，实现最后的沉淀处理。太阳能微动力污水处理系统主要采用的是太阳能源，属于绿色能源；另外，整个过程主要采用的是光电一体技术，能够保障整个污水处理系统长期有效地运行，也极大地减少了污水处理系统的成本，具有十分广泛的市场发展前景。
3.3 太阳能作为新型星际飞行的能源
在太阳能的光子风暴应用上人类也有了初步认识，因为太阳光子是太阳向太空喷射能量的主要形式之一。所以在真空太空中太阳风暴（太阳光子）推动飞行器不断加速，就会达到飞行器所需要的宇宙飞行速度，从而实现人类星际旅行源源不绝的动力来源。
4 结语
太阳能在我们的日常生活中占据重要的地位。对太阳能的开发，一方面有利于丰富我国的能源形式与种类，为人们的生活提供更多的便利；另一方面，开发太阳能新型能源有利于缓解我国资源稀缺的问题。目前的科技水平还仅仅局限在对太阳光能和热能的基本应用开发的程度，如何发现太阳当中蕴含的其他能量并且通过科技手段，应用到我们的生活当中，仍然需要更多的科学工作者付出更多的努力去探索。
參考文献
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