太陽(yáng)能轉換成各種能源
太陽(yáng)能是一種輻射能，具有即時(shí)性，必須即時(shí)轉換成其它形式能量才能利用和貯存。將太陽(yáng)能轉換成不同形式的能量需要不同的能量轉換器，集熱器通過(guò)吸收面可以將太陽(yáng)能轉換成熱能，利用光伏效應太陽(yáng)電池可以將太陽(yáng)能轉換成電能，通過(guò)光合作用植物可以將太陽(yáng)能轉換成生物質(zhì)能，等等。原則上，太陽(yáng)能可以直接或間接轉換成任何形式的能量，但轉換次數越多，終極太陽(yáng)能轉換的效率便越低。

太陽(yáng)能-生物質(zhì)能轉換

通過(guò)植物的光合作用，太陽(yáng)能把二氧化碳和水合成有機物（生物質(zhì)能）并放出氧氣。光合作用是地球上最大規模轉換太陽(yáng)能的過(guò)程，現代人類(lèi)所用燃料是遠古和當今光合作用固定的太陽(yáng)能，目前，光合作用機理尚不完全清楚，能量轉換效率一般只有百分之幾，今后對其機理的研究具有重大的理論意義和實(shí)際意義。轉速計 | 電流計 | 諧波分析儀 | 粘度計 | 鉤表 | 空氣品質(zhì)監測儀 | 亮度計 | 濃度計 | 頻譜分析儀 | 真空表 | 電導度計 | 粗糙度儀 | 圓嘴鉗 | 溫度探頭 

太陽(yáng)能-熱能轉換

玄色吸收面吸收太陽(yáng)輻射，可以將太陽(yáng)能轉換成熱能，其吸收性能好，但輻射熱損失大，所以玄色吸收面不是理想的太陽(yáng)能吸收面。選擇性吸收面具有高的太陽(yáng)吸收比和低的發(fā)射比，吸收太陽(yáng)輻射的性能好，且輻射熱損失小，是比較理想的太陽(yáng)能吸收面。這種吸收面由選擇性吸收材料制成，簡(jiǎn)稱(chēng)為選擇性涂層。它是在本世紀40年代提出的，1955年達到實(shí)用要求，70年代以后研制成很多新型選擇性涂層并進(jìn)行批量生產(chǎn)和推廣應用，目前已研制成上百種選擇性涂層。我國自70年代開(kāi)始研制選擇性涂層，取得了很多成果，并在太陽(yáng)集熱器上廣泛使用，效果十分明顯。

太陽(yáng)能-氫能轉換 

氫能是一種高品位能源。太陽(yáng)能可以通過(guò)分解水或其它途徑轉換成氫能，即太陽(yáng)能制氫，其主要方法如下：

1、太陽(yáng)能電解水制氫。電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法，效率較高（75％-85％），但耗電大，用常規電制氫，從能量利用而言得不償失。所以，只有當太陽(yáng)能發(fā)電的本錢(qián)大幅度下降后，才能實(shí)現大規模電解水制氫。 

2、太陽(yáng)能熱分解水制氫。將水或水蒸汽加熱到3000K以上，水中的氫和氧便能分解。這種方法制氫效率高，但需要高倍聚光器才能獲得如此高的溫度，一般不采用這種方法制氫。 

3、太陽(yáng)能熱化學(xué)循環(huán)制氫。為了降低太陽(yáng)能直接熱分解水制氫要求的高溫，發(fā)展了一種熱化學(xué)循環(huán)制氫方法，即在水中加進(jìn)一種或幾種中間物，然后加熱到較低溫度，經(jīng)歷不同的反應階段，終極將水分解成氫和氧，而中間物不消耗，可循環(huán)使用。熱化學(xué)循環(huán)分解的溫度大致為900-1200K，這是普通旋轉拋物面鏡聚光器比較輕易達到的溫度，其分解水的效率在17．5％-75．5％。存在的主要題目是中間物的還原，即使按99．9％-99． 

99％還原，也還要作 0.1％-0.01％的補充，這將影響氫的價(jià)格，并造成環(huán)境污染。

4、太陽(yáng)能光化學(xué)分解水制氫。這一制氫過(guò)程與上述熱化學(xué)循環(huán)制氫有相似之處，在水中添加某種光敏物質(zhì)作催化劑，增加對陽(yáng)光中長(cháng)波光能的吸收，利用光化學(xué)反應制氫。日本有人利用碘對光的敏感性，設計了一套包括光化學(xué)、熱電反應的綜合制氫流程，每小時(shí)可產(chǎn)氫97升，效率達10％左右。

5、太陽(yáng)能光電化學(xué)電池分解水制氫。1972年，日本本多健一等人利用n型二氧化鈦半導體電極作陽(yáng)極，而以鉑黑作陰極，制成太陽(yáng)能光電化學(xué)電池，在太陽(yáng)光照射下，陰極產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，兩電極用導線(xiàn)連接便有電流通過(guò)，即光電化學(xué)電池在太陽(yáng)光的照射下同時(shí)實(shí)現了分解水制氫、制氧和獲得電能。這一實(shí)驗結果引起世界各國科學(xué)家高度重視，以為是太陽(yáng)能技術(shù)上的一次突破。但是，光電化學(xué)電池制氫效率很低，僅0．4％，只能吸收太陽(yáng)光中的紫外光和近紫外光，且電極易受腐蝕，性能不穩定，所以至今尚未達到實(shí)用要求。 

6、太陽(yáng)光絡(luò )合催化分解水制氫。從1972年以來(lái)，科學(xué)家發(fā)現三聯(lián)毗啶釘絡(luò )合物的激發(fā)態(tài)具有電子轉移能力，并從絡(luò )合催化電荷轉移反應，提出利用這一過(guò)程進(jìn)行光解水制氫。這種絡(luò )合物是一種催化劑，它的作用是吸收光能、產(chǎn)生電荷分離、電荷轉移和集結，并通過(guò)一系列偶聯(lián)過(guò)程，終極使水分解為氫和氧。絡(luò )合催化分解水制氫尚不成熟，研究工作正在繼續進(jìn)行。

7、生物光合作用制氫。40多年前發(fā)現綠藻在無(wú)氧條件下，經(jīng)太陽(yáng)光照射可以放出氫氣；十多年前又發(fā)現，蘭綠藻等很多藻類(lèi)在無(wú)氧環(huán)境中適應一段時(shí)間，在一定條件下都有光合放氫作用。目前，由于對光合作用和藻類(lèi)放氫機理了解還不夠，藻類(lèi)放氫的效率很低，要實(shí)現工程化產(chǎn)氫還有相當大的間隔。據估計，如藻類(lèi)光合作用產(chǎn)氫效率進(jìn)步到10％，則天天每平方米藻類(lèi)可產(chǎn)氫9克分子，用5萬(wàn)平方公里接受的太陽(yáng)能，通過(guò)光合放氫工程即可滿(mǎn)足美國的全部燃料需要。 

太陽(yáng)能-電能轉換

電能是一種高品位能量，利用、傳輸和分配都比較方便。將太陽(yáng)能轉換為電能是大規模利用太陽(yáng)能的重要技術(shù)基礎，世界各國都十分重視，其轉換途徑很多，有光電直接轉換，有光熱電間接轉換等。這里重點(diǎn)先容光電直接轉換器件--太陽(yáng)電池。世界上，1941年出現有關(guān)硅太陽(yáng)電池報道，1954年研制成效率達6％的單晶硅太陽(yáng)電池，1958年太陽(yáng)電池應用于衛星供電。在70年代以前，由于太陽(yáng)電池效率低，售價(jià)昂貴，主要應用在空間。70年代以后，對太陽(yáng)電池材料、結構和工藝進(jìn)行了廣泛研究，在進(jìn)步效率和降低本錢(qián)方面取得較大進(jìn)展，地面應用規模逐漸擴大，但從大規模利用太陽(yáng)能而言，與常規發(fā)電相比，本錢(qián)仍然大高。

目前，世界上太陽(yáng)電他的實(shí)驗室效率最高水平為：?jiǎn)尉Ч桦姵?4％（4cm2)，多晶硅電池18.6％（4cm2）， InGaP／GaAs雙結電池30．28％（AM1），非晶硅電池14．5％（初始）、12．8（穩定），碲化鎘電池15．8％，硅帶電池14．6％，二氧化鈦有機納米電池10．96％。 

我國于1958年開(kāi)始太陽(yáng)電池的研究，40多年來(lái)取得不少成果。目前，我國太陽(yáng)電他的實(shí)驗室效率最高水平為：?jiǎn)尉Ч桦姵?0．4％（2cm×2cm），多晶硅電池14．5％（2cm×2cm）、12％（10cm×10cm），GaAs電池20．1％（lcm×cm），GaAs／Ge電池19．5％（AM0），CulnSe電池9％（lcm×1cm），多晶硅薄膜電池13．6％（lcm×1cm，非活性硅襯底），非晶硅電池8．6％（10cm×10cm）、7．9％（20cm×20cm）、6．2％（30cm×30cm），二氧化鈦納米有機電池10％（1cm×1cm）。 

太陽(yáng)能-機械能轉換 

20世紀初，俄國物理學(xué)家實(shí)驗證實(shí)光具有壓力。20年代，前蘇聯(lián)物理學(xué)家提出，利用在宇宙空間中巨大的太陽(yáng)帆，在陽(yáng)光的壓力作用下可推動(dòng)宇宙飛船前進(jìn)，將太陽(yáng)能直接轉換成機械能�？茖W(xué)家估計，在未來(lái)10～20年內，太陽(yáng)帆設想可以實(shí)現。通常，太陽(yáng)能轉換為機械能，需要通過(guò)中間過(guò)程進(jìn)行間接轉換。