太阳辐射和太阳能.

光伏发电技术基础
第二章 太阳能资源
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第一节 太阳能和太阳辐射
1.1
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太阳辐射
现象：太阳以电磁波或粒子的形式释放能量。 主要形式：光和热——波粒二象性。
基本特性：粒子性——光（短波）；波动性—
—热（长波）。
例如：
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从太阳获取几乎所有能源，包括煤、石油、天然气； 生物能源来自于阳光下生长的植物； 将太阳辐射直接转换成电能或者热能——太阳能热水器、太阳热电站。
50
43
紫外光区
λ<0.39
7
化学效应
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第一节 太阳能和太阳辐射
1.4
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光伏发电技术（太阳电池）
太阳电池是把入射太阳光直接转换成直
流电而不会产生噪音、污染且不需要移动的
器件，它利用（太阳辐射波长在 0.3~1.1 μm 范围内）的可见区和近红外区的能量进行发
电。
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光伏发电技术就是利用太阳电池把太阳能直接转换成电能的发电新技术。
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第一节 太阳能和太阳辐射
1.2 太阳辐射的波长分布
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太阳辐射在本质上与无线电波没
有什么差异，只是波长和频率不同 而已。
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根据波长的大小，将太阳辐射划
归为短波辐射，而地面和大气辐射 划为长波辐射。
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太阳辐射的波长范围很广，从波长为10－3nm的宇宙射线到波长达几km的无线电波，
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太阳辐射的主要波长范围在0.15～4μm。
颜色 红 橙 黄 绿 蓝百度文库-靛 紫
典型波长（μm） 0.70 0.62 0.58 0.51 0.47 0.42
波长范围（μm） 0.64~0.75 0.60~0.64 0.55~0.60 0.48~0.55 0.45~0.48 0.40~0.45
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第一节 太阳能和太阳辐射
1.3
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太阳辐射的能量分布
最上边的曲线为太阳辐射在大气上界 AM1 和 AM1.5 是穿过大气后到达地面
的辐射曲线AM0；
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的辐射曲线。
太阳辐射的光谱可以划分为三个光谱区：
名称 可见光区 红外光区 波段（μm） 0.39 ～ 0.76 λ>0.76 能量比例（%） 效应 光效应 热效应 作用 光伏技术（太阳电池） 光热技术（太阳热水器） 光化学技术（光催化、生物 质能）
今天，它正在快速地发展并成为常规化石燃料发电的越来越重要的替代品。
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太阳辐射的峰值所对应的波长则是0.48μm，这个波长属于
可见光的蓝光部分。
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第一节 太阳能和太阳辐射
1.5 长
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可见光区各种颜色的波
紫外光区和红外光区的辐射，肉眼是看不到的；而在可见光区，波长介于
某一特定波段的辐射，对于人眼产生不同的颜色。