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太阳能的辉煌历史

时间:2022-04-08 16:17:02 来源:

每个人都有一个起源故事,太阳能也不例外,但是您可能会惊讶地发现,这个起源故事的历史可以追溯到多远。

人类数千年来一直以一种或另一种形式使用太阳能。甚至古代文明都意识到太阳能的好处。

太阳能建筑

人类最早使用来自太阳的能量的形式是所谓的太阳能建筑。尽管有很多方面的含义,但该短语仅表示人们将房屋的朝向确定为向南敞开,以收集来自太阳的最多热量。最早的证据来自公元前6,000年在中国。

其他后来的文化也将房屋定位,以帮助他们利用太阳的热量为建筑物供暖。太阳能建筑在古希腊和罗马也很流行。罗马人实际上对太阳能建筑做出了巨大的改进:他们发现玻璃和云母能吸收太阳的热量,因此他们用大窗户建造浴室,以充分利用他们所知道的唯一透明材料的热效应。时间。

镜子的力量

在三千年前的中国,人们再次想出了一种不仅利用太阳的光线为房屋供暖的方法。他们制作了铜镜,并用它们捕捉阳光并开始生火。在现代,我们许多人会记得在同一目的使用放大镜进行实验。

所谓的燃烧镜的作用原理是基于光反射。中国的镜子实际上是凸透镜,将阳光聚集在一个点上(通常是一堆木柴),然后这种聚集的光最终点燃了木头。后来,希腊人和罗马人也独立于中国人而发现了镜子的力量。

阿基米德死亡之光

镜子最有名的例子是所谓的死亡射线,据称它被阿基米德用来烧毁罗马人的舰队。

几个世纪以来进行了许多实验,以证明或否定死亡之光的可能性。在现代,神话破坏者试图复制它,并按照他们的名字所说的去做。麻省理工学院的研究人员设法制造了一种能够起作用的死亡射线,但它只能在有限的情况下起作用:镜子系统仅在75英尺的距离处点燃实验木材。

即使死亡射线不是真实的,镜子的力量仍在使用。太阳能集热器使用相同的聚光和反射原理来加热水,起火甚至发电。

比尔·盖茨的突破

自比尔·盖茨(Bill Gates)资助的初创企业宣布突破以来,太阳能自第一面燃烧的镜子以来使用了多长时间。Heliogen表示,其集中式太阳能热系统已成功达到1000摄氏度以上的温度。这就是说,正是由于太阳能能够产生的高温,太阳能现在可以替代重工业中使用的化石燃料。

太阳能板

1839年,一位名叫埃德蒙·贝克勒尔(Edmond Becquerel)的年轻法国物理学家成为第一位观察和复制光生伏打效应的科学家:从光中产生电流。他使用两个电极复制了该过程,将两个电极放入导体液中并暴露在光下。

几十年后的1870年代,三位科学家连续发现了硒的导电特性,并于1883年诞生了第一个光伏电池。1954年,贝尔实验室的三位研究人员制造出了第一款现代太阳能电池,即使用硅代替硒的太阳能电池。

要了解自那时以来该技术已经走了多远,您需要做的就是查看一些效率数据。首批太阳能电池板的转换(光能转化为电能)效率仅为8%。在短短三年内,这一数字增长到了14,但是要想提高效率,下一个世界必须等到80年代中期。1985年,南威尔士大学的研究人员将太阳能电池板的效率提高到20%。

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迄今为止,尽管一些实验室已经宣布实验工作中的转换效率要高得多,但是运行太阳能光伏技术的效率仍低于30%。最新的破纪录者来自亚利桑那州立大学,研究人员的转换效率达到了25.4%。

未来有水母

当今占主导地位的太阳能技术仍然依靠硅,但将来硅可能会被替代太阳能电池取代。例如,在水母中发现的某种蛋白质的发电特性已经为新型LED照明打开了大门,这种LED照明有一天可以取代照明设备并免费提供照明。

在由聚合物制成的有机太阳能电池中,研究人员最近提出了移动太阳能电池板的想法,该方法模仿了向日葵的行为并跟随太阳在天空中飞行,这将使由这种材料制成的电池板潜在地吸收更多的能量。

可再生能源驱动器极大地推动了太阳能研究,我们已经看到了结果。当然,目前正在开发的许多技术都无法长期生存,但是那些能够生存并证明其商业潜力的技术将有助于全球经济向更清洁,更可持续的经济转型。这一切都始于燃烧镜子点燃火焰。


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