科普：为什么太阳光能够变成电？

新华网 2017-09-25

　　太阳不仅给我们提供光明，还直接或间接地给我们提供能量。太阳能是太阳中的氢原子核释放的巨大能量，煤炭、石油、天然气等化石燃料，都是各种植物通过光合作用，把太阳能转变成化学能贮存在植物体内，再经过漫长的地质年代形成的。

　　太阳能光伏发电系统

　　发展最快的发电技术

　　在新的可再生能源中，太阳能光伏发电的发展速度是最快的，各个国家都将它作为新能源的重要发展战略。太阳能光伏电站，是通过太阳能电池方阵，将太阳能辐射能转换为电能的一项重要技术手段，不仅可以实现资源的有效利用，同时还能为社会的经济发展提供资源。太阳能光伏电站按照运行方式，可以分为独立太阳能光伏电站和并网太阳能光伏电站。

　　我们经常使用的太阳能热水器是一种太阳能集热器，它把太阳能转化为热能，提供给人们生活所用的热水。然而太阳能光伏发电的原理是比较复杂的，它主要是通过太阳能电池接收太阳能，并将其直接转化为电能。太阳能汽车就是光伏发电的一个实际应用，那些形状奇异的太阳能汽车好像长着宽大的“翅膀”，其实，它的表面覆盖了很多太阳能电池板，这样才可以产生足够的电能，给汽车行驶提供动力。

　　如果要把更多的太阳能转换成电能，供其他电能的需要，这种小小的电池板力量就太薄弱了，我们就需要建造太阳能光伏发电站。简单地说，太阳能光伏电站是由若干个太阳能电池组成的方阵，用光伏阵列将太阳光转换为电能的发电站。

　　太空太阳能发电站想象图

　　太空中的愿望：建立太阳能发电站

　　迄今为止，太空中太阳能发电站可能是我们人类有望实现的最大规模建筑，建造完成后，用肉眼就可能观察到。研究人员称，从地面看空间轨道电站，像是一颗高高挂在天空的恒星。在漫漫的太空建造太阳能发电站，有很明显的优势：首先，太阳能电站不占用宝贵的土地资源；其次，昼夜变化问题不会影响到能量的输出，而且也不用考虑天气问题，因为太空中没有云层，就不会遮挡电站对阳光的采集；同时，太阳光是持久不变的，太空中的太阳光强度是地球上太阳光强度的3 ~13倍。

　　在太空中建造太阳能发电站，这个愿望是美好的，也是可以实现的。科学家们设计了很多种方案，其中一种叫“太空太阳能蜘蛛网电站”，它实际上是一艘大型飞船，三艘小飞船进入预定轨道后，就从母船中释放出来，4艘飞船形成一个菱形，然后释放出一根根“蜘蛛线”，相互连接以保持稳定，接着许多太空“蜘蛛”（机器人）化身为太阳能电池板。