太阳是离地球最近的一颗恒星,直径比地球大100多倍。太阳是一个巨大炽热的大火球,其表面温度高达6000℃,而其中心的温度更是高达2000万℃,在如此之高的温度下,还有什么物质能不被熔化呢?!
太阳的巨大能量是从哪里来的呢?研究表明,太阳本身就是一个大原子核聚变反应堆。这种反应是氢聚变为氦的热核反应。热核反应使太阳向空间辐射出惊人的巨大能量。据推算,太阳总辐射功率约为3.75×l025瓦,这是一个多么令人不可思议的天文数字!大家知道,地球的平均半径为6371公里,其总表面积约为5.1亿平方公里。太阳投射到地球所在范围内的辐射功率约为1.8×1017瓦,这仅占太阳辐射总功率的1/22亿左右。
据粗略估计,辐射到地球所在范围内的太阳能约有1/3被地球大气层反射回宇宙空间去了,还约有1/3被大气层吸收,剩下1/3多一点的太阳能才能到达地球表面。这样看来,辐射到地球表面的太阳能的功率约为6×1016瓦。别小看这个数字,它大约为目前世界上各种能源产生的总功率的20000倍!
利用太阳能的方法有很多,其中最具吸引力的是太阳能电池。只要你稍加留意,在一些比较高档的电子手表的表面上以及某些电子计算器的面板上,都有几块在阳光下闪闪发光的亮片,这就是半导体太阳能电池。只要安装上这种小片片,电子表和计算器就不再需要安装电池了,使用起来十分方便。
半导体材料有一种效应叫做光生伏打效应。这种效应是指,当半导体材料受到光照时,半导体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的效应。此时,不需要任何外加电源,只要有光照射,半导体的两端就会产生电势差,接上负载后就会产生电流。我们把这类半导体元件称为光电池或太阳能电池。这是一种把太阳能直接转变为电能的装置。据报道,目前太阳能电他的能量转换效率已可达到20%左右。