题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通
结合图阅读以下材料,回答问题.
利用太阳能发电的主要方式有两种:光﹣电转换和光﹣热﹣电转换.
光﹣电转换
光电转换的基本装置是太阳能电池,它的基本原理是光电效应:光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化,也就是光能量转化为电能.这一原理是由德国物理学家赫兹首先发现的.当时,赫兹发现:两个锌质小球之一用紫外线照射,则在两个小球之间就非常容易跳过电火花.后来爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,并因此获得1921年诺贝尔物理学奖.
光﹣热﹣电转换
即利用太阳辐射所产生的热能发电.一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电.如图所示,前一过程为光﹣热转换,后一过程为热﹣电转换.利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站.
太阳能可以发电,并让灯泡发光.可是,白天有太阳,我们并不需要灯亮;而夜晚没有太阳我们需要灯亮.想一想,怎样实现将白天太阳的能量储存起来,供夜晚的灯发光呢?又怎样将太阳能发电站转化的大量能量储存起来,供夜间或阴雨天使用呢?如何破解太阳能的蓄能问题,让太阳能最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源呢?
实际生活中常见的太阳能路灯就是利用化学能的形式储存太阳能的.太阳能电池板与蓄电池连接,蓄电池再与电灯连接.白天有太阳能时,接通太阳能电池板与蓄电池电路,太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来;夜晚,太阳能电池板与蓄电池电路断开,蓄电池与电灯电路接通,蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电.它的各电路的通断是由充放电控制器自动控制,蓄电池放在电线杆下面的地上.
(1)太阳能电池的基本原理是光电效应,爱因斯坦提出的 ,成功解释了光电效应.
(2)塔式太阳能发电系统中的“热﹣电转换”,经历的能量转换过程是:
如图所示,风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用。
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
风力发电机 | 太阳能电池板 | ||
最小启动风速 | 1.0m/s | 电池板的面积 | 0.5m2 |
最小充电风速 | 2.0m/s | 光电转化效率 | 16% |
最大限制风速 | 12.0m/s | ||
最大输出功率 | 400W |
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