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太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件（Solar cells）是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目 前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑（照明）一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。
太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。
太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。
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能源有高品位和低品位之分. 凡较易转化为电能的为高品位能源,较难转化为电能的为低品位能源. 正如已故的中国科学院工程热物理研究所所长吴仲华院士指出:利用热能的基本准则是"温度对口,梯级利用". 否则将出现"大浪费". 高品位的煤,承担着低品位的职能;可发电的"煤",却用作室温为23—27℃的供暖.
其实,不仅在室内供暖,在各种工业锅炉供暖、供气,甚至在火力发电机组发电过程中,也存在着上述 "大浪费". 发电机组往往用"煤"从加热冷水开始,逐步加温产生高温高压水蒸汽. 但"加热冷水"完全可用各种低品位的热能来取代! 或者说,在热能利用问题上,要"温度对口,质量优用,梯级加热,梯级利用".
太阳能供热当然也应发展"两步走"梯级升温的技术.
第1步利用价廉、技术较简单的温度和品位较低的太阳能,将水加温成为160—200℃中低温的水蒸汽.
第二步利用技术较复杂、成本也相对较高的"定日镜+集热面+小塔"装置,将低品位的中低温的水蒸汽,继续升温加热到发电机组所需高温高压的水蒸汽,推动涡轮机组发电.
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21世纪内太阳能将成为全球主要能源之一，是**原始的能源，地球上几乎所有其他能源都直接或间接来自太阳能。太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳能太阳能具有资源充足、长寿，分布普遍、安全、清洁，技术可靠等优点。 由于太阳能可以转换成多种其他形式的能量，因此应用范围非常普遍，在热利用方面有太阳能温室、物品干燥和太阳灶、太阳能热水器等。 经过多年的开发，太阳能发电也得到了长足的发展。
聚焦式太阳能热发电系统的传热工质主要是水、水蒸汽和熔盐等，这些传热工质在接收信息内可以加热到摄氏450度然后用于发电。此外，该发电方式的储热系统可以将热能暂时储存数小时，以备用电高峰时之需。
抛物槽式聚焦系统是利用抛物柱面槽式发射镜将阳光聚集到管形的接收信息上，并将管内传热工质加热，在热换气器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。塔式太阳能热发电系统是利用一组**追进太阳的定日镜，将阳光聚集到一个固定塔顶部的接收信息上以产生高温。
除了上述几种传统的太阳能热发电方式以外，太阳能yan囱发电、太阳池发电等新领域的研究也有进展。
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太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适于各家各户分别进行发电，而且要联接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决，关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律，保证进行太阳能发电的家庭利益，鼓励家庭进行太阳能发电。
日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网，已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象，实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第1年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。
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日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电，并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算，到2000年、2050年、2100年，即使全用太阳能发电供给全球能源，占地也不过为 65.11万平方公里、 186.79万平方公里、829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积 2.3%或全部沙漠的 51.4%，甚至才是撒哈拉沙漠的 91.5%。因此这一方案是有可能实现的。
天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想，准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板，上面布满太阳电池，这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目 前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电，但离真正实用还有漫长的路程。
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