太阳能发展史

近代太阳能科技发展史

摘要：在石油紧缺的今天，新能源的开发成了一个极其重要的研究方向，其中太阳能以其无污染，高性能等特质得到人们的青睐。从上世纪70年代开始，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用技术日新月异。回顾和总结太阳能利用技术的历史和发展，对太阳能在21世纪的发展有非常重要的意义。

关键词：太阳能历史发展新技术

The development of solar-powered technology

Abstrac t: Nowadays, the short of oil tell us the important thing is that the development of new energy 。The solar-power got the favour of people by its pollution-free 。The solar technology developing very fast since the 1970 s。It is important to the solar energy development in the 21 st century that reviewing and summarizing the development of solar energy history 。

Keyword: solar power history development science and technology

人类对太阳能的利用有着悠久的历史，早在古代中国人们就学会了用太阳来晒海盐，用多面镜子来聚光干燥农副产品，这就是太阳能的热学简单应用。随着近代能源的紧缺，作为一种可再生能源，人们对太阳能的利用走上了科技化、高效化的研究道路。太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。是太阳能除了热源之外，在其他方向的首次应用，堪称是太阳能利用史上的一次革命性的创新。从1615年到20世纪初，人们也创造出多种以太阳能为动力的的发达机，大多数是以蒸汽机为原理，造价昂贵，效率低下实际使用价值不高。

在20世纪，太阳能的发展终于走上多元化道路。

首先随着科技的发展，人们对以前的太阳能热动机做出了突破，使之更加具有实际使用价值，聚光方式多样化，且开始采用平板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，极大的增加了输出功率，虽然造价仍然很高，但实用目的比较明确。建造的典型装置有：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，；1902 ~1908年，在美国建造的五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；1913年，在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250平方米。

然后在二战期间，因为战争的破坏和战争需求，石油和煤炭的使用被人们所热衷，而太阳能的研究被搁浅。二战结束后，一些有识之士对石油和煤炭的储存量和对环境的污染问题表示担忧，发出了开发可持续、无污染的新型能源的呼吁，太阳能以其可以无限使用的优势被人们所青睐，再次掀起了太阳能的研究的热潮，太阳能的研究工作在这一阶段取得了非常大的进展，其中比较突出的研究贡献有：1945年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础；1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出

选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件。此外，在这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有： 1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展，建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

太阳能科技的发展总是和石油之类的常规能源挂钩，尽管太阳能拥有几乎可以无限制再生这样的优势，但是高昂的投资，科研问题的高难度，难以便捷携带等问题还是让这方面的研究不可避免的落入低谷。而转机就在1973年10月爆发中东战争，在这次战争中，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家，在经济上遭到沉重打击。这让很多西方人认识到了能源或者说石油带来的危机，让他们不得不深思，仅仅依靠石油这种从其他国家进口且不可再生的能源来发展实不可取的，这种单一能源结构是脆弱的，更甚至说是可能会成为给一个国家带来毁灭的因素。发达国家立即提出了，改变现有能源结构，向多元的高科技、可持续发展能源过度的能源战略方针。太阳能和其他可持续发展的能演从新被提上了研究的议程。这可以说是太阳能科技发展的一次新生，人们终于从本质上认可了太阳能在未来能源结构中的重要地位，世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。这是太阳能发展上的“黄金时代”，许多大型的科研成果都来自于这个时期，其中比较突出的贡献有：如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、光解水制氢、太阳能热发电等。更加重要的是太阳能终于开始在民用中开始普及，从此太阳能，在农村推广应用太阳灶，在城市研制开发太阳能热水器，空间用的太阳电池开始在地面应用，至此太阳能发展终于走上了科研—使用—收回投资的良性循环,。

由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》，《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，这是太阳能利用科技的另一个高速发展期，其特点是：太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合，全球共同行动，为实现世界太阳能发展战略而努力；太阳能发展目标明确，重点突出，措施得力，有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端，保证太阳能事业的长期发展。

综上所述，太阳能科技在近代的发展道路是崎岖的，和煤炭石油等传统能源相比，太阳能的利用需要更加的科技化，需要更多的时间来发展，对其取舍的反复性也较高，尽管如此在未来的能源结构中，太阳能仍是有着不可或缺的地位，21世纪的太阳能发展事业值得我们期待。

参考文献

【1】太阳能利用新技术(新能源技术) 宋永臣宁亚东编者:(日本)日本太阳能学会

【2】节能与环保2007年03期贺江波边志美