1. 太陽能光伏發電是誰發明的
羅門·德·考克斯 是利用最早的人。
太陽能發電有很多形式,大體可以分為兩類,一版種是半導體權發電,一種是太陽能熱發電。
半導體發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。單晶硅、多晶硅、薄膜發電均是這種技術。也較光伏發電,現在光伏發電的效率一般在20%左右,發電的成本在1.5-3元/kwh,價格還是比較貴。
還有一種是是太陽能熱發電技術,現在一般的太陽能技術最高也就做到150-200°,再高的話太陽能的效率就很低了,這個溫度還不能達到發電的水平,都在研究階段,還有應用實例。
2. 太陽能發電器是哪個國家發明的
不能說發明,只能是利用。近代最開始利用太陽能是法國。
據記回載,人類利用太陽能已有答3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動力加以利用,只有300多年的歷史。真正將太陽能作為「近期急需的補充能源」,「未來能源結構的基礎」,則是近來的事。20世紀70年代以來,太陽能科技突飛猛進,太陽能利用日新月異。近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發明第一台太陽能驅動的發動機算起。
3. 80年代初,科學家發明了硅太陽能電池,如果在太空設立太陽能衛星電站,可以24小時發電,且不受晝夜氣候的
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4. 太陽能發電機是什麼時候發明的
是法拉第在公元年發明的
在公元1831年,法拉第將一個封閉電路中的導線通過電磁場,導線轉動有電流流過電線,法拉第因此了解到電和磁場之間有某種緊密的關連,他建造了第一座發電機原型,其中包括了在磁場中迥轉的銅盤,此發電機產生了電力。在此之前,所有的電皆由靜電機器和電池所產生,而這二者均無法產生巨大力量。但是,法拉第的發電機終於改變了一切。
發電機包括一個能在二個或二個以上的磁場間迅速旋轉的電磁鐵,當二個磁場相互交錯,就產生了電,由電線從發電機中導出。電子工程師依發電機線繞的方式和磁鐵的安排,而獲得交流電(AC)或直流電(DC),大部分發電機都是產生交流電,它比直流電更易由傳輸線作長距離的傳送。
學過物理課的人都會記得,英國科學家法拉第於1831 年發現了電磁感應原理。這一在人類社會發展過程中起到重要作用的原理是說:"當磁場的磁力線發生變化時,在其周圍的導線中就會感應產生電流。"
法拉第曾煞費苦心,通過研究和反復實驗,終於發現了這一影響巨大的科學原理,而且他確信,利用此原理肯定能製造出可以實際發電的發電機。
就在法拉第發現電磁感應原理的第二年,受法拉第發現的啟示,法國人皮克希應用電磁感應原理製成了最初的發電機。
皮克希的發電機是在靠近可以旋轉的U 形磁鐵(通過手輪和齒輪使其旋轉)的地方,用兩根鐵芯繞上導線線圈,使其分別對准磁鐵的N 極和S 極,並將線圈導線引出。這樣,搖動手輪使磁鐵旋轉時,由於磁力線發生了變化,結果在線圈導線中就產生了電流。
由這種發電機的裝置可以知道,每當磁鐵旋轉半圈時,線圈所對應的磁鐵的磁極就改變一次,從而使電流的方向也跟著改變一次。為了改變這種情況,使電流方向保持不變,皮克希想出了一個巧妙的辦法:在磁鐵的旋轉軸上加裝兩片相互隔開成圓筒狀的金屬片,由線圈引出的兩條線頭,經彈簧片分別與兩個金屬片相接觸。另外,再用兩根導線與兩個金屬片接觸,以引出電流。這個裝置,就叫做整流子,在後來的發電機上仍得到應用。
整流子為什麼能保持電流方向不變呢?這是因為電流從線圈流入整流子,而整流子是和磁鐵一起旋轉的。當磁鐵轉過半圈,線圈中電流方向倒逆過來,整流子也正好轉過半周來而掉轉了方向,因而輸出的電流方向始終是不變的。
皮克希發明的這種發電機在世界上是首創,當然也有其不足之處。需要對它進行改進的地方,一是轉動磁鐵不如轉動線圈更為方便靈活;二是通過整流子可以得到定向的電流,但是電流強弱還是不斷變化的。為改變這種情況,人們採用增加一些磁鐵和線圈數量,並稍微錯開地將變化的電流一起引出的辦法,使輸出電流的強度變化控制在一定的范圍內。
從皮克希發明發電機後的30 多年間,雖然有所改進,並出現了一些新發明,但成果不大,始終未能研製出能輸出像電池那樣大的電流,而且可供實用的發電機。
1867 年,德國發明家韋納·馮·西門子對發電機提出了重大改進。他認為,在發電機上不用磁鐵(即永久磁鐵),而用電磁鐵,這樣可使磁力增強,產生強大的電流。
西門子用電磁鐵代替永久磁鐵發電的原理是,電磁鐵的鐵芯在不通電流時,也還殘存有微弱的磁性。當轉動線圈時,利用這一微弱的剩磁發出電流,再反回給電磁鐵,促使其磁力增強,於是電磁鐵也能產生出強磁性。
接著,西門子著手研究電磁鐵式發電機。很快就製成了這種新型的發電機,它能產生皮克發電機所遠不能相比的強大電流。同時,這種發電機比連接一大堆電池來通電要方便得多,因而它作為實用發電機被廣泛應用起來。
西門子的新型發電機問世後不久,義大利物理學家帕其努悌於1865 年發明了環狀發電機電樞。這種電樞是以在鐵環上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈,從而提高了發電機的效率。
實際上,帕斯努悌早在1860 年就提出了發電機電樞的設想,但未能引起的人們的注意。1865 年,他又在一本雜志上發表了這一獨創性的見解,仍未得到社會的公認。
到了1869 年,比利時學者古拉姆在法國巴黎研究電學時,看到了帕其努悌發表的文章,認為這一發明有其優越性。於是,他就根據帕其努悌的設計方案,兼採納了西門子的電磁鐵式發電機原理進行研製,於1870 年製成了性能優良的發電機。
在帕其努悌的發明中,對發電機的整流子部分進行了重要改進,使發電機發出的電流強度變化極小。而採用帕其努悌設計方案製成的古拉姆式發電機,其發出的電流強度變化也很小。這是古拉姆發電機的優良性能的表現之一。
古拉姆發電機的性能好,所以銷路很廣,他不僅發了財,而且被人們譽為"發電機之父"。
有些人看到古拉姆發明發電機獲得成功,也想對發電機進行改進從而製造出更先進的發電機。在這些人中,就有德國的西門子公司研究發電機的工程師阿特涅。他發明了古拉姆發電機不同的線圈繞線方式,製成了性能良好的發電機。
古拉姆發電機的電樞是將鐵絲繞成環狀,在環與環之間夾上紙進行絕緣,然後將環捆在一起作為鐵芯,在其上面繞上導線線圈,再由線圈的不同部位引出一些導線,接向帶整流子。而阿特涅發電機的電樞,是用許多薄圓鐵板以紙絕緣後重疊起來,製成鐵芯,然後在上面繞上導線線圈。人們把這種方法叫做"鼓卷",意思是像鼓一樣的形狀。經過這種改進後,發電機無論是外觀或是性能,都比原來有了很大起色。
西門子公司由於阿特涅的這項發明而益發馳名。於是,德國以西門子公司為核心,大力研製各種發電機,從而使電力工業得到了迅速的發展。
隨著發電機的逐漸大型化,轉動發電機的動力也發生了變化。其中以水力作動力更使人們感興趣。這是因為用水力轉動大型發電機較方便,而且不消耗燃料,成本低。因此,西門子公司又投入水力發電的研究工作。
利用水力發電與水力發電不同,前者必須將發電機安裝在水流湍急的地方,也就是水流落差大的地方。這樣,就必須在山中河川的上游發電,然後再輸送到遠方的城市。
為了遠距離輸送電,就要架設很長的輸電線。但是,在輸電線中通過很強的電流時,電線就要發熱,這樣,好不容易發出的電能在送向遠方的途中,卻因為電線發熱而損耗掉了。
為了減少電能在長距離輸送中的發熱損耗,可以採用的辦法有兩個:一是增加電壓的截面積,即將電線加粗,減小電阻;二是提高電壓而減小電流。
前一個措施因需要大量的金屬導線,而且架設很粗的導線有很多困難,因而很難得到採用。比較起來,還是後一個措施有實用價值。然而,對於當時使用的直流電來說,使其電壓提高或降低都是難以實現的。於是,人們只得開始考慮利用電壓很容易改變的交流電。
看來,將直流發電機改為交流電發電機比較容易,主要是取掉整流子就行了。所以,西門子公司的阿特涅便於1873 年發明了交流發電機。此後,對交流發電機的研究工作便盛行起來,從而使這種發電機得到了迅速的發展
5. 太陽能光伏電池是什麼時候發明的
太陽光發電的歷史可以追溯到1800年,貝克勒爾發現對某種半導體材料照射光後,會引起其伏安特性改變。最終,發現了光伏效應,並以此半導體製成太陽能光伏電池。1876年,英國科學家亞當斯等在研究半導體材料時發現了硒的光伏效應。1884年,美國科學家查爾斯製成了硒太陽能光伏電池,其轉換效率很低,僅有1%。其後,對氧化銅等半導體材料研究,同樣發現有光伏效應,所以也製成了以氧化銅等半導體材料為原料的太陽能光伏電池。
1954年,美國貝爾實驗室的皮爾松、佛朗等三名科學家利用硅晶體材料開發出性能良好的太陽能光伏電池,其轉換效率達6%,經過不斷改良後,成為現在的硅太陽能光伏電池。
太陽能光伏電池是1958年開始得到應用的。當時前蘇聯發射了人造衛星,美國也發射了人造衛星,在太空領域上,展開了激烈的競爭。前蘇聯發射的人造衛星使用的是原子能電池,美國發射的先驅者1號通信衛星採用的就是太陽能光伏電池。
由於太陽能光伏電池的價格特別高(高達1500美元/w),而且剛開始性能還不穩定,因此僅用於航天器。到了20世紀60年代初才慢慢趨於穩定,70年代開始在航天器上大量使用。太陽能光伏電池的性能雖然已穩定,但價格還是很高,所以直到20世紀70年代初太陽能光伏電池還沒有得到廣泛應用,只可用於航天器、人造衛星、山頂上的差轉電台、海上航標燈、海島燈塔電源等,一些不計成本,必須用的場所。
到了1973年後,在石油危機的推動下,太陽能光伏電池進入了蓬勃發展時期,太陽能光伏電池開始在地面使用,而且地面用太陽能光伏電池的數量很快就大大超過了在航天器上的使用量。這個時期,不但出現了許多新型電池,而且因為引進了許多新技術,出現了鈍化技術、減反射技術、絨面技術、背表面場技術、異質結太陽能電池技術及聚光電池等非常有效的新技術。
1976年,美國ca公司的卡爾松發明了非晶硅太陽能光伏電池。該電池的轉換效率雖低於單晶硅,但製造時可以任意選配電壓電流比。
太陽能光伏電池的應用,到了20世紀80年代就比較廣泛了,特別是在民用電器上得到了廣泛應用,如太陽能計算器、太陽能手錶和太陽能手機充電器等。
這主要有兩個原因:一個是半導體集成電路的發展,使得電子產品消耗的電量大幅度下降,在室內燈光下,太陽能光伏電池也能產生電力,可以充分地使計算器等電子產品正常工作;另一個原因是電子產品工作所必需的電壓能從一個基片上得到,這樣一種新的集成型非晶硅太陽能光伏電池可以便宜地製造。太陽能光伏電池計算器實用化後,從手錶開始,逐漸推廣到各種電子產品的應用。
太陽能光伏電池除了可以用簡單的裝置就能夠直接發電這一優點外,在使用時還有如下的優點。
(1)不產生對環境有不良影響的排放氣體及有害物質,沒有雜訊。
(2)不僅在太陽光下可以發電,在熒光燈、白熾燈等擴散光下也可以發電。
(3)不需要更換電池。
(4)可以直接接到dc機械上。
(5)在使用場合就可以發電。
我國的太陽能光伏電池誕生的也比較早,而且我國也是應用較早的國家之一。
1959年,我國就誕生了第一隻有實用價值的太陽能光伏電池。1971年3月太陽能光伏電池首次應用於我國第二顆人造衛星(實踐1號)。而後,1973年太陽能光伏電池首次用於浮標燈。
20世紀70年代,我國開始生產太陽能光伏電池,70年代中末期引進國外關鍵設備和成套生產線,我國太陽能光伏電池的生產產業有了進一步的發展。
6. 太陽能是誰發明的
羅門·德·考克斯 是利用最早的人。
太陽能發電有很多形式,大體可以分為兩類,一種是半導體發電,一種是太陽能熱發電。
半導體發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。單晶硅、多晶硅、薄膜發電均是這種技術。也較光伏發電,現在光伏發電的效率一般在20%左右,發電的成本在1.5-3元/kwh,價格還是比較貴。
還有一種是是太陽能熱發電技術,現在一般的太陽能技術最高也就做到150-200°,再高的話太陽能的效率就很低了,這個溫度還不能達到發電的水平,都在研究階段,還有應用實例。
7. 太陽能發電機是誰發明的
羅門·德·復考克斯制 是利用最早的人。
太陽能發電有很多形式,大體可以分為兩類,一種是半導體發電,一種是太陽能熱發電。
半導體發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。單晶硅、多晶硅、薄膜發電均是這種技術。也較光伏發電,現在光伏發電的效率一般在20%左右,發電的成本在1.5-3元/kwh,價格還是比較貴。
還有一種是是太陽能熱發電技術,現在一般的太陽能技術最高也就做到150-200°,再高的話太陽能的效率就很低了,這個溫度還不能達到發電的水平,都在研究階段,還有應用實例。
8. 太陽能發電站能發明成功嗎
現在我們已經有小型的太陽能發電站了。各地方都會有的,只是大型的太陽能發電站因為佔用地面太多,並不適合建設。
9. 太陽能發電機是什麼時候發明的
太陽能發電機是利用太陽光照射光電池組發電的,輸出的是直流電。風力發電是利用風力帶動發電機產生電,可以是交流電也可以是直流電。它們都不能直接並入市電。
10. 太陽能是中國哪位發明的叫什麼
我國最早的太陽能利用,其歷史可追溯到二千七百
年前。在周代,就設有專門掌管陽燧的官,叫司(火亘)氏。
沈括在《夢溪筆談》中,又進一步對陽燧的原理作了科
學的論述:「陽燧面窪,向日照之,光皆向內,離鏡一
、二寸,光聚為一點,大如麻菽,著物即發火,此則腰
鼓最細處也。」我國在河南一座西周晚期至春秋早期的
古墓中出土過「陽燧」。當然這還是較原始的太陽能利
用。
到了清朝光緒年間,我國四川洪雅縣的一位監生名
叫肖開泰,他是我國最早研究太陽能的學者。他從牛頓
利用太陽鏡燒毀敵船,在千鈞一發之際,轉敗為勝獲得
啟示,於是建議利用太陽能製作「聚光鏡」對付入侵之
敵艦。肖開泰的新奇建議,具有科學根據,當時引起轟
動,並傳為美談,被譽為「蜀中三絕」。但是這沒能引
起清朝政府的重視與採納。
肖開泰深信太陽能的威力,便自籌資金,從國外買
來有關的儀器設備,研製出了一面小型聚光鏡,利用太
陽能來烹、煮、烘、烤各種食物,經過四十五次調整試
驗,結果獲得了成功。所烤的烤鴨沒有火煙味。於是,
他在成都鬧市裡開了一家酒店,晴天午時用聚光鏡在店
門口表演太陽能製作烤鴨,圍觀者甚多,人人稱贊不已
。遠近食客紛至沓來,達官貴人更是光臨探奇,酒店生
意十分興隆。
肖開泰製作的烤鴨裝置,可以說是我國最早的太陽
灶了。它與現代太陽灶的原理相同,形狀像倒撐著的傘
一樣的裝置。林昌鉍文
(摘自《上海環境報》第六九五期)