中学综合学科资源库01太阳.docx
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中学综合学科资源库01太阳
中学综合学科资源库——太阳
华东师范大学化学系胡波
华东师范大学生物系张映辉
第一节太阳概况
太阳是我们的太阳系中最显著的特征。
它是最大的天体并包含了太阳系将近98%的质量。
需要一百零九个地球才能填满太阳的直径，而它的内部则能容纳超过130万个地球。
太阳外面能被看到的，温度为6000℃的一层称为光球层。
由于光球层的剧烈活动，其表面呈现斑驳的特征。
太阳的活动来源于其核心部分。
太阳的核心温度高达1500万摄氏度，压力超过地球的340亿倍。
在这里发生着核聚变。
聚变导致四个质子或氢原子产生一个α粒子或氦原子核。
α粒子的质量比四个质子小0.7%，剩余的质量转化成了能量并被释放至太阳的表面，并通过对流过程散发出光和热。
太阳核心的能量需要通过几百万年才能到达它的表面。
每秒钟有七亿吨的氢被转化成氦。
在这过程中，约有五百万吨的净能量被释放，因此使太阳能够发光。
太阳表面的活动现象非常复杂，也相当丰富多彩，其中最引人注目的有太阳黑子、日珥和耀斑爆发。
太阳黑子是人们最早发现也是人们最熟悉的一种太阳表面活动。
明亮的太阳光球表面，经常出现一些小黑点，这就是太阳黑子。
我国的古书中有许多关于太阳黑子的记载，《汉书·五行志》中记载得很明确：
“日出黄，有黑气，大如钱，居日中”，这是得到世界公认的最早的有关太阳黑子的记录。
在西方，直到1611年，伽利略才使用望远镜确认了太阳黑子的存在。
太阳黑子其实并不黑，只不过由于它比周围的温度低，看起来显得黑些罢了。
黑子的大小相差悬殊，大的直径可达20万千米，比地球的直径还要大得多；小的直径只有1000千米。
黑子的寿命也很不相同，最短的小黑子寿命只有两三个小时，最长的大黑子寿命大约有几十天。
日珥是发生在太阳色球层的一种活动现象。
日全食的时候，可以看到在“黑太阳”的周围有一个红色的光环，那就是太阳的色球层。
色球层上时常会窜出一束束很高的火柱，这些火柱就叫做日珥。
日珥绰约多姿，变化万千，有的像圆环，有的似彩虹，十分美丽壮观。
日珥分为宁静的、活动的以及爆发的三大类。
宁静日珥变化缓慢，可在日面存在几天甚至几十天。
活动日珥总在不停地变化，像喷泉一样从日面喷出很高，又慢慢地落回到日面。
爆发日珥以每秒700多千米的高速，将物质喷发到几十万甚至上百万千米的高空，蔚为壮观。
耀斑是太阳上的强烈的活动现象。
耀斑的最大特点是来势猛、能量大，发生很突然、消失又很快。
耀斑一般只存在几分钟、十几分钟，极个别的能持续几个小时。
在短短的一二十分钟内，耀斑释放出的能量，相当于地球上十万至百万次强火山爆发的能量总和，真可谓惊天动地。
耀斑产生在日冕的低层，下降到色球层。
耀斑与太阳黑子存在密切关系，在大的黑子群上面，很容易出现耀斑。
小型耀斑伴随着太阳黑子的出现经常能见到；但特大耀斑只有在太阳活动峰年时才可能出现。
太阳已经46亿岁了，现在已步入中年。
它还可以继续平静地燃烧约50亿年。
太阳在临终时，内部的氦将转变成更重的元素，亮度会增加到现在的一倍，体积也将不断膨胀，所有近日行星包括地球都将融入它的怀抱。
这时的太阳将变得十分不稳定，在它周围会出现一个新的行星状星云。
这为新太阳系的诞生创造了条件。
在经历一亿年的红巨星阶段后，太阳将耗尽它所有的能量而猛然坍缩成一颗白矮星。
几万亿年后，它最终将在黑暗中完全冷却。
【练习】
一．太阳大爆发的周期约11y，每次大爆发使太阳磁极发生一次逆转，由此引起的太阳风约需4d到达地球表面（光从太阳到达地球约需500s）。
1989年发生的逆转使在地球高纬度地区可看到强烈的极光现象，甚至造成了加拿大魁北克市（约北纬47º）大面积的停电事故。
试分析造成电网跳闸的可能原因。
【参考答案】
已知光从太阳发出到达地球需时50s，太阳极逆转引起的太阳风需时4d到达地球，太阳风的速率4.34×105m/s。
由于它能激发强烈的极光，表明太阳风是太阳磁极逆转时发出的、由速率远小于光速的高能量带电粒子所组成。
在地磁场洛仑兹力作用下，其中带正电的粒子都向地理北极偏转，在高纬度地区与高层空气分子碰撞，使之激发而发光产生极光现象。
当大量带电粒子经过低空高纬度地区（如加拿大），有可能使局部区域内的空气电离使高压电网短路，造成跳闸停电事故。
本题主要是天文知识和物理知识的综合分析应用，涉及太阳风、洛仑兹力等知识。
二．已经证明，一秒钟内进人眼睛瞳孔的波长为556nm的光子数为57个时，我们就能感到有光（眼睛对于这个波长的绿光最灵敏）。
设太阳向四周辐射的能量约有45%是可见光，若全部可见光光子的平均波长为556nm，在传播过程中没有能量损失，瞳孔直径为4mm，那么距太阳多少光年的距离仍能看到太阳？
【参考答案】
由题中已知条件，可知人眼能感觉致的最少能量为：
2.04×10－17J。
从综合材料中查到太阳的辐射总功率为：
3.8×1026W。
由题设条件知，其中45％为可见光的能量，那么，每秒钟太阳向四周辐射的可见光能量是为：
1.71×1026W。
设人到太阳的距离为R，人眼瞳孔的面积为S0，则S0=πr2，由能量分配关系可得R=3.1×102光年。
三．在天文学上，太阳的半径、体积、质量、密度都是常用的物理量，利用小孔成像原理和万有引力定律结合，可以简洁地估算出太阳的密度。
假设地球上某处对太阳的张角为θ（如图所示），地球绕太阳公转的周期为T，太阳的密度为ρ，半径为R，质量为M，该处距太阳中心的距离为r，由于R与r间存在着三角关系，地球上该处物体绕太阳公转由万有引力提供向心力，因此，在θ已知的情况下，可方便地估算出太阳的密度。
取一个长l为80cm的圆筒，在其一端封上厚纸，中间扎直径为1mm的圆孔，另一端封上一张画有同心圆的薄白纸，相邻同心圆的半径相差0.5mm，当作测量尺度。
把小孔对着太阳，筒壁与光线平行，另一端的薄白纸上可以看到一个圆光斑，这就是太阳的实像，光斑的半径为r0=3.7mm。
为了使观察效果明显，可在圆筒的观测端蒙上遮光布，形成暗室。
利用小孔成像原理和万有引力定律，估算太阳的密度。
【参考答案】
1.4×103kg/m3
本题是物理知识与天文知识的综合；就物理本身来说也是多种概念规律的结合，包括万有引力，圆周运动，几何光学等。
本题还涉及到许多数学知识和近似计算的运用。
四．太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。
1．写出这个核反应方程。
2．这核反应能释放出多少能量？
3．根据综合材料中的数据计算每秒钟太阳的质量减少多少千克？
4．若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续发生，计算太阳还能存在多少年？
（mp=1.0073u，mα＝4.0015u，me=0.00055u）
【参考答案】
1．4
H→
He＋2
e
2．Δm＝0.0266u
ΔE＝4×10－12J
3．查综合材料得太阳每秒释放能量3.8×1026J，则太阳每秒减少的质量为Δm＝4×109kg。
4．5×109年
五．最近，我国天文学家通过对太阳活动的监测发现，太阳表面的黑子明显增多，有三处较为明显的黑子群，而且还有明亮的耀斑，但尚未发现巨大的射电爆发，据专家介绍，从今年起的三年中将是太阳活动高峰年，太阳黑子突然增亮的耀斑和各种射电爆发都有可能在这一时期达到高峰，释放出的磁场能量和强辐射会影响人类的生存环境和正常生活，太阳活动期有一定的周期，上次高峰期间，太阳发出的异常电子流使加拿大魁北克的发电站遭到破坏，使600万人生活受到影响，太阳处于活动期会诱发地球地震及气候异常，耀斑发出的X射线会干扰地球大气层，使无线电短波通讯变得衰弱，甚至中止；喷出的强烈质子流会对空间飞行器及宇航员带来不利影响。
目前世界各国科学家正联手加强对太阳的监测，并提出一些预警措施。
根据以上资料回答下列问题：
1．太阳向外辐射的能量来源于
A重核裂变B轻核聚变
C放射性物质衰变D可燃物质燃烧
2．太阳黑子指
A日饵B磁暴C强气旋D高温区
3．太阳对外辐射，指
A各种带电微粒
B各种频率电磁波
C包括各种微粒和电磁波
D包括各种微粒和可见光
4．太阳活动循环周期约为
A10年B11年C30年D60年
5．太阳耀斑发出的强烈X射线会干扰地球电离层，使短波通讯受到严重影响。
下列说法正确的是
AX射线是频率很高的电磁波
B短波传播主要利用电离层反射
CX射线使电离层变厚，吸收了短波能量
DX射线破坏了电离层，使短波穿透离去
6．太阳喷出的高速质子流速度为v1，与速度为v2的宇宙飞船相向而遇，若每秒有n个质子与飞船相碰并吸附于飞船。
已知质子质量为m，飞船质量为M，求：
①质子流对飞船的平均阻力为多大？
②1小时后飞船速度为多少？
7．太阳活动期间，到达地面的紫外线辐射量增大，导致生物体遗传物质变化，使得人类皮肤癌发病率增大，使植物表皮细胞受损．造成遗传物质变化的生物学原理是
A细胞灼伤B基因突变C基因互换D基因重组
8．目前全世界正通力合作加强对太阳黑子的观察，了解太阳活动期的情况。
这里包含的哲学道理有
A人类可以认识自然规律，利用自然规律兴利除弊
B自然环境和规律可以按人类的意志进行改造
C发挥主观能动性要以客观规律为基础
D世界是普遍联系的，不能孤立的对待事物
【参考答案】
1．B
2．C
3．C
4．B
5．A、B、D
6．①nm（v1＋v2）
②（Mv2－3600nmv1）/（M＋3600nm）
7．B
8．A、C、D
第二节太阳能资源概况
我们通常所说的太阳能资源，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，而且包括像所有矿物燃料能、水能、风能、海洋能、潮汐能等间接的太阳能资源，还应包括通过绿色植物的光合作用所固定下来的能量即生物质能。
严格地说，除了地热能和原子核能以外，地球上的所有其他能源全部来自太阳能。
这也称为“广义太阳能”，以便与仅指太阳辐射能的“狭义太阳能”相区别。
与常规能源相比较，太阳能资源的优点很多，并且都是一般的常规能源所无法比拟的，概括起来为以下四个方面：
1．数量巨大：
每年到达地球表面的太阳辐射能约为1.3×1010t标准煤，为目前全世界所消费的各种能量总和的1×104倍。
2．时间长久：
根据天文学的研究结果，可知太阳系已存在大约5×109年左右，根据目前太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算，尚可继续维持大约1011年之久。
对于人类存在的年代而言，确实是“取之不尽，用之不竭”的。
3．普照大地：
太阳辐射能“送货上门”，无论大陆或海洋、高山或岛屿都“一视同仁”，既无“专利”可言，也不可能垄断，开发利用都极为方便。
4．清洁安全：
太阳能素有“干净能源”和“安全能源”之称。
它不仅毫无污染，远比常规能源清洁；也毫无危险，远比原子能安全。
太阳能资源虽然有着上述几方面常规能源所无法比拟的优点，但也存在着相当严重的缺点和问题：
1．分散性：
到达地球表面的太阳辐射能的总量尽管很大，但是能流密度却很低。
平均说来北回归线附近夏季晴天中午的太阳辐照度最大，约为1.1～1.2kw/m2；冬季大约只有一半，而阴天则往往只有l/5左右。
2．间断性和不稳定性：
由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴阴云雨等随机因素的影响，太阳辐射能既是间断的又是不稳定的。
3．效率低和成本高：
就太阳能利用的目前发展水平来说，有些方面虽然在理论上是可行的，技术上也是成熟的，但是因为效率普遍较低，成本普遍较高，所以经济性较差，还不能（至少不容易）与常规能源相竞争。
太阳辐射能的直接利用，基本上有四种方式，下面分别加以简单介绍：
1．太阳能的光—热转换
这是目前技术最为成熟、成本最为低廉、因而应用最为广泛的形式。
其基本原理是将太阳辐射能收集起来利用温室效应来加热物体而获得热能，如地膜、大棚、温室等。
目前使用较多的太阳能收集装置有两种：
一种是平板式集热器，如太阳能热水器等；另一种是聚焦型集热器，如反射式太阳灶、高温太阳炉等。
2．太阳能的光—电转换
太阳能的大规模利用，主要是用于发电，发电方式有两种：
一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电转换方式。
①光—热—电转换方式：
就是利用太阳辐射热能发电，一般是由太阳能集热器将吸收的热能转换成蒸气，再驱动汽轮机发电，后一过程与火力发电一样。
太阳能热发电的缺点是效率低而成本高，至少比普通火电站贵5～10倍。
②光—电直接转换方式；其基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。
光—电转换的基本装置就是太阳电池，它适用于电子仪表、光电信号器件、无人中续站、高山气象站等许多方面，尤其可以分散在边远山区、高山沙漠、海岛和农村使用，以节省一些造价很贵的输电线路。
3．太阳能的光—化学转换
利用太阳辐射能直接分解水制氢，是一种很有前途的光—化学转换方式。
氢能是二级能源，用途很广，既可作为化工原料，又可以用合成天然气和合成石油，尤其是作为氢燃料更引起人们的重视，这是因为可以用水作为制氢的原料，而水在地球上的储量是极为丰富的。
此外，氢燃料又是非常清洁的，既便于储存，又便于运输，被人们普遍认为是21世纪的能源。
所以，利用太阳能制氢是一种很有吸引力的途径，它也能从根本上改善目前人类利用能源的状况。
4．太阳能的光—生物质转换
主要是通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。
右图说明太阳的功率及太阳能传递到地球后各种形式能量之间的转化过程。
太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能。
晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能。
太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能。
植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能。
植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能。
古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能。
【练习】
一．已知地球半径为6400km，根据图中数据估算地球到太阳的距离，并计算太阳的质量。
【参考答案】
从综合材料查出太阳热辐射的总功率为3.8×1026W，地球接收到的总功率为1.7×1017W。
由能量分配和万有引力定律可得M＝2×1030kg。
二．能源可划分为一级能源和二级能源。
自然界以现成形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。
氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：
2H2O（l）==2H2（g）＋O2（g）－517.6kJ
l．下列叙述正确的是
A电能是二级能源B水力是二级能源
C天然气是一级能源D焦炉气是一级能源
2．CH4（g）＋2O2（g）==2H2O（l）＋CO2（g）＋890.3kJ
1g氢气和1g甲烷分别燃烧后，放出的热量之比是
A1:
3.4B1:
l.7C2.3:
1D4.6:
l
3．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是
A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可以研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气。
同时释放能量
D寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
【参考答案】
1．A、C
焦炉气是煤高温干馏后的产物之一，其主要成分是氢气和甲烷，它是依靠煤这种能源间接制取的二级能源。
2．C
3．A、C
构成水的氢和氧是元素，不是物质也不能燃烧，显然A是错误的。
水分解成氢气和氧气过程中需吸收热量，显然C不合适。
三．冬天，天气寒冷，用自来水洗手会感到刺骨难忍。
我们可以利用身边的材料来制作一个简易太阳能热水器，用热水来洗手。
所需器材有：
泡沫塑料盒，铜管（也可用塑料软管代替），玻璃板，黑色涂料（墨汁）。
制作如右图所示。
我们能采取哪些措施来提高热水器的热水温度和出水量？
【参考答案】
将来光面与太阳光垂直，将若干个简易太阳能热水器串联在一起，在密闭的盒内充CO2气体。
四．1．上文中提到的一次能源有、、和。
2．阳光照射到太阳能集热器上，将太阳能转化为能，下图是一种太阳能热水器的示意图，图中A是集热器，B是储水容器，在阳光直射下水将沿时针（选填“顺”或“逆”）方向运动。
这是因为。
C是辅助加热器，其作用是。
请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由。
3．晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能。
风吹动风力发动机旋转，可带动机转动转化为便于输送的二次能源——能。
将太阳能转化成的一次能源，再次转化为二次能源的途径还有：
水能——
化学能——
4．根据所学过的知识，简要说明聚焦型太阳能集热器的原理。
【参考答案】
1．风能、水能、化学能、内能
2．内，顺，集热器中的水被太阳光晒热后密度变小，受到浮力作用沿管向右上方运动形成顺时针方向流动的水流。
在阴天用电加热方式使水温升高。
在封闭的环形管道的左下方安上进水阀门；在贮水容器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得于补充。
3．发电，电，水流推动水轮机转动、水轮机带动发电机运转、将水的动能转化为电能，燃烧煤或石油产生高温高压水蒸气推动汽轮机转动、带动发电机运转、将化学能转化为内能、进而转化为机械能、电能、光能。
4．由光学知识可知，当平行光入射凹面镜或凸透镜时，反（折）射光将会聚于一点。
因太阳与地球相距很远，可近似将太阳光看成平行光。
所以当太阳光经过凹面镜反射或凸透镜折射后将会聚于一点，即将太阳辐射热能收集起来了。
五．1．据推算，射到地球上的太阳辐射能只有0.024％被绿色植物的叶子捕获，转化为碳水化合物等有机物中的化学能。
你认为应该采取什么措施，提高单位面积农作物的产量。
2．用分光镜观察到太阳光谱是，出现这一现象的原因是
【参考答案】
1．合理密植、研究建立生态农业，提高单位面积作物对光的利用效率，提高单位面积的产量）。
太阳大气层时和暗线对应的一部分光的能量被太阳大气所吸收。
六．太阳内部不停地进行着热核反应（氢变为氦），同时释放出巨大的能量。
地球每年所接收的太阳能至少有6×1017kW·h，相当于74万亿吨标准煤的能量。
可见利用太阳能的潜力很大，开发利用太阳能大有可为。
人类不能直接利用太阳能，需要通过转化后才能利用。
右图是利用太阳能的主要途径。
开发利用太阳能存在两个关键问题，即如何提高太阳能的转换效率和降低成本。
利用太阳能的设备，按其结构可以分为聚光式和非聚光式两大类。
非聚光式集热器是利用热箱原理（也称温室效应）将太阳能转变为内能的设备。
聚光式集热器利用聚焦原理，即把太阳光聚集在较小的面积上。
增大单位面积的辐射强度，从而使集热器获得更高的温度。
右图（a）、（b）是两种利用太阳能的设备。
1．根据图表说出人类利用太阳能的四种主要途径。
2．写出太阳内部热核反应（氢
H聚变为氦）的方程。
（）H
→
He＋（）
e＋26.7MeV
3．请你说出图（a）、（b）分别是对应哪一类利用太阳能的设备。
【参考答案】
1．人类利用太阳能主要通过以下四个途径：
①太阳能→内能（热能）；
②太阳能
生物能；
③太阳能→电能；
④太阳能→化学能。
2．42
3．图（a）是利用温室效应的非聚光式集热器。
在温室充入CO2可提高温室效应。
图（b）是利用聚焦原理的聚光式集热器。
第三节太阳能发电
随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。
现有能源主要有3种，即火电、水电和核电。
火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。
一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。
据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。
另一方面燃烧燃料将排出CO2和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。
另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。
核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。
前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。
这些都迫使人们去寻找新能源。
新能源要同时符合两个条件：
一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。
目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。
另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。
其中，最理想的新能源是大阳能。
地球所接受的太阳能功率，平均每平方米为1353千瓦，这就是所谓的“太阳常数”。
也就是说，太阳每秒钟照射到地球上的能量约为500万吨煤当量。
就是这些能量比目前全世界人类的能耗量大3.5万倍。
虽然很久以来，人们在不同程度地利用着其能量，最近，温水器的直接利用，空调、太阳能电池的电力供给以及太阳能住房等方面都有了很大发展。
很自然的想法是向太阳要电能，但怎样有效的利用太阳所恩赐的能量，使其成为下世纪的一大可利用能源，是新能源开发中的一个重要课题。
1．太阳能发电是最理想的新能源
照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。
可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。
而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。
所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
此图根据蒲提斯的太阳系形成理论，太阳向宇宙空间辐射出巨的光热能量。
从太阳能获得电力，需通过大阳电池进行光电变换来实现。
它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：
①无枯竭危险；②绝对干净（无公害）；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦获取能源花费的时间短。
不足之处是：
①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。
要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本，二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
目前，太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。
单晶硅太阳电池变换效率最高，已达20%以上，但价格也最贵。
非晶态硅太阳电池变换效率最低，但价格最便宜，今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。
一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%，每瓦发电设备价格降到1～2美元时，便足以同现在的发电方式竟争。
当然，特殊用途和实验室中用的太阳电池效率要高得多，如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电地，光电变换效率可达36％，快赶上了燃煤发电的效率。
但由于它太贵，目前只能限于在卫星上使用。
除了太阳热发电技术外，目前人类社会也在大力开发太阳光技术。
太阳辐射的光子带有能量，当光子照射半导体材料时，光能便转换为电能，这个现象叫“光生伏打效应”。
太阳电池就是利用光生伏打效应制成的一种光电器件。
太阳电池与普通的化学电池（干电池、蓄电池）完全不同，是一种物理性质电源。
虽然太阳光一照射太阳电池就能发电，但它与一般的发电机大相径庭，它无旋转和磨损，能静悄悄地发电。
2．太阳能发电的应用
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激进行发电，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
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