自然與生活科技領域 認識太陽能 蘇紋琪、石明玉

想一想： 何謂太陽能？ 太陽內部經過高溫反應後所釋放的輻射能稱之。

太陽能實驗 猜猜看 準備一張紙和一支放大鏡，將放大鏡擺在陽光下聚焦，會發生什麼事情？

太陽能實驗 猜猜看 第二次實驗要花多少時間才將一張紙燒出一個洞？

太陽能的影響與利用 太陽能對地球的影響 1.射向地球的太陽能中，約有30%在進入大氣層時，因遇到微塵和雲層而反射回太空 2.將近一半的太陽能射到地面，使地球表面暖和。 3.其餘的太陽能使地球的水蒸發上升，至高空遇冷凝聚成雨，再降回地面，造成水的循環。 4.餘下0.13%的太陽能，驅動風、洋流，以及使植物生長、繁殖。

1.太陽熱能發電：目前尚無法大量使用太陽熱能。 由於太陽光約有無、長短或強弱變化很大，且無法連續地供應，加上接收太陽光的面積必需很大。 太陽能的利用 利用太陽能來發電，可直接將太陽能中之光能或熱能轉換成電能，由於蒐集能源的方式不同，可分為 1.太陽熱能發電：目前尚無法大量使用太陽熱能。 由於太陽光約有無、長短或強弱變化很大，且無法連續地供應，加上接收太陽光的面積必需很大。 2.太陽光能發電 ：目前大量使用中。

發電原理 資料來源　http://www.pvproject.com.tw/aboutus/principle1.html

發電原理 太陽電池是以半導體製程的製作方式做成的，其發電原理是將太陽光照射在太陽電池上，使太陽電池吸收太陽光能透過圖中的p型半導體及n型半導體使其產生電子(負極)及電洞(正極)，同時分離電子與電洞而形成電壓降，再經由導線傳輸至負載。 n型半導體 p型半導體 資料來源　http://www.pvproject.com.tw/aboutus/principle1.html

太陽能電池 分為三類1.單結晶矽 2.多結晶矽 3.非結晶矽. 目 前市場應用上大多為單晶矽及非晶矽兩大類, 原因是： 一.單晶效率最高. 二.非晶價格最便宜, 且無需封裝, 生產也最快. 三.多晶的切割及下游再加工 較不易, 而前述兩種都較易於再切割及加工.

太陽能電池 單晶矽太陽電池外觀 多晶矽太陽電池外觀 非晶矽太陽電池外觀(可撓式) 資料來源　http://210.69.121.54/moea/Docs/principle.html

太陽能電池 模板陣列 資料來源　http://210.69.121.54/moea/Docs/introduction1.html

太陽能發電先決條件 避開陰影：陰影影響發電量極大，安裝時，應避開可能之陰影。 面向正南或正北：在北半球，應面向正南方，接受最大的陽光照射。相對的，在南半球時，最好能夠面對正北方。 傾斜角度：緯度越大，陽光照射越偏南，為接受最大光照，太陽能板安裝時最好能有傾斜角。一般而言，要吸收全年最大能量時，直接以安裝地點的緯度作為傾斜角度即可。 適當的電力線：適當電力線能傳導最佳電力。 資料來源　http://www.hengs.com/solar1.htm

傾斜角度

太陽能的運用範圍 太陽能的運用範圍非常廣泛，有民生消費用品、道路交通、農林漁牧、通訊、建築物、緊急防災，還有特殊用途，如電力不易到達的地方：沙漠、高山等等。 資料來源　http://www.hengs.com/solar3.htm

太陽能運用 民生 收音機、手錶、計算機、太陽能照相機、手電筒、電池充電器、野營燈。 道路、交通 路燈、交通號誌、道路指示牌、標誌燈、太陽能電動車充電站、停車計時器、停車場控制門系統、太陽能車、平交道指示燈。 資料來源　http://210.69.121.54/moea/Docs/application1.html

背包 義大利加油站告示牌

台北碧潭號誌燈 墾丁國家公園路燈

太陽能運用 農林漁牧 農宅用電、自動灑水系統、農牧電籬、牛乳冷藏、漁業養殖場揚水通氣系統、自動餵食器。 通訊 無線通信用、中繼站基地台、緊急電話中繼站、微波中繼站。 資料來源　http://210.69.121.54/moea/Docs/application1.html

漁船上的光電版 醫療藥品冷藏

口袋能源(充電器)

太陽能運用 建築物 住宅用供電系統、緊急供電系統、緊急照明系統、遮陽棚、屋瓦。 緊急防災 勤務指揮中心、緊急避難所、醫療院所、公園、學校、地震觀測站、森林瞭望台、避難指示燈、氣象觀測所。 資料來源　http://210.69.121.54/moea/Docs/application1.html

瑞士富變化的公共藝術造型

太陽能熱水器 自然循環式太陽能熱水器 資料來源　http://www.solar-energy.com.tw/solar01.htm

資料浮標 美國資料浮標中心的資料浮標，它在海上一般要連續觀測達半年以上，因此只有使用太陽能，才能取得足夠的電力。 資料來源　http://www.hengs.com/solar4a1.htm

太陽能集光板

太陽能的優缺點 太陽能的優點： １.普遍性：太陽光照射的面積散布在地球大部分角落， 僅差入射角不同而造成的光能有異，但至少不會被少數國家或地區壟斷，造成無謂的能源危機。 2.永久性：太陽能量極其龐大，科學家計算出至少有六百萬年的期限，對於人類而言，這樣的時間可謂是無限。

太陽能的優點： 3.無污染性：現今使用最多的礦物能源，其滋生的問題不外是廢物的處理，物體不滅，能源耗竭越多，產生污染也相對增加，太陽能則無危險性及污染性。

太陽能的缺點 1.穩定性差：受日夜季候的影響，太陽能不 斷地生變化。 2.裝置成本過高：吸收太陽能的受光面積須達一定規模方有效果，因此相對地成本提高。 3.「目視污染」：意即龐大的太陽能收集器造成視覺上的污染，有此一說。

太陽能路燈

太陽能路燈 太陽能路燈”有五個部分組成： 1太陽能電池是將太陽能轉化成電能，它在陽光的照射下產生電力，它也是系統中造價最高的部分； 2蓄電池是將太陽能電池輸出電能存儲起來，就是白天蓄電，晚上可以放電。 http://sungr59.ebigchina.com/sdp/94709/3/pd-998234/197883-500226.html

太陽能路燈 3 控制器（控制逆變器）控制器是“太陽能路燈”的大腦，因為“太陽能路燈”是在全天候無人狀態下工作，所以“太陽能路燈”的一切工作都是由控制器（控制逆變器）來控制完成的。 http://sungr59.ebigchina.com/sdp/94709/3/pd-998234/197883-500226.html

太陽能路燈 4.照明燈具一般採用高效節能燈具，有低壓鈉燈具和稀釷燈具。 5.燈杆等支架組件。是將太陽能電池和燈具等部分組合起來，成為完整的“太陽能路燈” http://sungr59.ebigchina.com/sdp/94709/3/pd-998234/197883-500226.html