< 太 陽 能 系 統 > 班級：自控三甲 學號： 指導老師：林聰益 老師

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1 < 太 陽 能 系 統 > 班級：自控三甲 學號：49712044 指導老師：林聰益 老師
工 程 與 社 會 專 題 <　太 陽 能 系 統　> 班級：自控三甲 學號： 指導老師：林聰益 老師

2 前　　　言 　　　隨著科技日新月異進步，能源也越來越多人使用，由於石油存量有限，油價跟著不斷提高，很多東西都需要用到石油，現在說生活與石油幾乎脫不不了關係，但也因石油的帶來，製造了非常多的問題與污染，所以很多科學家正在想替代的能源與方法，雖然核子能源可以被取代為能源，但核子能源帶來高科技也帶來高污染，也無法普遍的運用，人類有必要開發新的能源，降低對石油的依賴性，因此可以利用太陽能，它取得容易，操作方便，很適合大家使用，以下是我對太陽能的介紹。

3 太 陽 能 之 起 源 太陽能發展的歷史來說，光照射到材料上所引起的「光起電力」行為，早在19世紀的時候就已經發現了。
太　陽　能　之　起　源 太陽能發展的歷史來說，光照射到材料上所引起的「光起電力」行為，早在19世紀的時候就已經發現了。 接著，到了1950年代，隨著半導體物性的逐漸了解，以及加工技術的進步，第一個太陽能電池在1954年誕生在美國的貝爾實驗室。1973年發生了石油危機，讓世界各國察覺到能源開發的重要性。自1960年代開始，美國發射的人造衛星就已經利用太陽能電池做為能量的來源。到了70年代能源危機時，人們開始把太陽能電池的應用轉移到一般的民生用途上。一直到1969年美國太空人登陸月球，太陽電池的應用可說是充分發揮。 雖然當時太陽電池的造價昂貴，但其對人類歷史的貢獻，卻是金錢所不能衡量的。目前，在美國、日本和以色列等國家，已經大量使用太陽能裝置，更朝商業化的目標前進。在這些國家中，美國於1983年在加州建立世界上最大的太陽能電廠，它的發電量可以高達16百萬瓦特。南非、波札那、奈米比亞和非洲南部的其他國家也設立專案，鼓勵偏遠的鄉村地區安裝低成本的太陽能電池發電系統。而推行太陽能發電最積極的國家首推日本。1994年日本實施補助獎勵辦法，推廣每戶3,000瓦特的「市電併聯型太陽光電能系統」。在第一年，政府補助49％的經費，以後的補助再逐年遞減。「市電併聯型太陽光電能系統」是在日照充足的時候，由太陽能電池提供電能給自家的負載用，若有多餘的電力則另行儲存。當發電量不足或者不發電的時候，所需要的電力再由電力公司提供。

4 太 陽 能 太陽是溫暖的，帶給我們食物，更是重要的是能供給我們清潔能源。太陽能直接把陽光轉化成熱能和電力。
太　陽　能 太陽是溫暖的，帶給我們食物，更是重要的是能供給我們清潔能源。太陽能直接把陽光轉化成熱能和電力。 太陽能有兩種可能性：一是光伏能；另一項是太陽熱能 光伏能： 光能轉化成電力，透過釋放電子（負極粒子）的半導體物料來產生電能。 所有光伏電池都有最少兩層半導體，一邊正極一邊負極。當光照射到半導體，兩層物料之間產生 的電場便會推動電子移動，產生直流電。光度越強，電流便越大。 有些意見會認為太陽能不穩定，其實太陽能光伏系統不一定需要燦爛陽光也可以發電，它也可在 陰霾的日子發電。這是由於太陽光從雲的反射，少雲的日子甚至比萬里無雲的晴空產生更高能量 。即使在多雲的日子，只要利空太陽能加熱真空管，當光線從多角度照射，真空管的吸收器仍能 大派用場。 太陽熱能： 太陽熱能方面，主要是把陽光聚焦在一條線或一點上，產生的熱能可用於製造蒸汽，熾熱而高壓 的蒸汽就可以推動渦輪機發電。 在陽光充沛的地區，太陽能熱電站更可保證供應大部分電力。根據推算，太陽能熱電站總裝機容 量到了2015年可以超過5000兆瓦；而到2020年每年新增的裝機容量可達4500兆瓦，而全球總裝機 容量將可達到近30000兆瓦，足以供電給超過3000萬家庭用戶。 現在市面上有不同種類的的太陽熱能技術供大眾使用，效率高而且可靠，從家用熱水器、商住大 廈的暖氣設備，到游泳池暖氣、太陽能冷卻、工業程序熱能和飲用水淡化程序，但能普遍應用於 生產家用熱水，並成為一些國家住宅大廈內的常見設備。

5 太 陽 能 優 點 與 缺 點 使用太陽能優點 使用太陽能缺點  太陽能是人類可以利用的最豐富的能源
 太陽能的利用裝置必須具有相當大的面 　 積  太陽能是到處都有的，不需要運輸  太陽能受氣候、晝夜的影響  太陽能是一種清潔的能源  太陽能板的發電效率低  太陽能的系統又稱作「無變量的能源系 　 統」  太陽能板很脆弱容易受到異物的破壞  太陽能安全可性  成本高

6 太 陽 能 的 應 用 家用發電系統：從20W至數萬瓦，視需要量情況而定。 農業：灌溉及抽水等動力系統。
太　陽　能　的　應　用 家用發電系統：從20W至數萬瓦，視需要量情況而定。 農業：灌溉及抽水等動力系統。 交通：電動車、充電系統、道路照明系統及交通號誌。 電訊及通訊：無線電力、無線通訊。 備載電力：災害補救。 小功率商品電源。 戶外定位監視系統:電子式公車站牌。 大功率電子發電系統。 太空太陽能發電系統。 人造衛星。 利用太陽的溫度，將水加熱，再將熱水儲蓄在保溫桶內，這樣的應用產品，泛稱為太 陽能熱水器，所應用的技術產品是：深色的集熱板，或深色的集熱真空管，所取得的 是太陽的熱能。 利用太陽的光，把光轉換成小單位的電力，然後集合很多小單位的電力，加起來成為 可供使用的大電力，這樣的產品叫做：太陽能板。而發出小單位電力的單一個體，叫 做太陽能電池，所應用到的技術產品是：半導體晶片，或半導體薄膜，而這樣子所取 得的是太陽的光能。

7 太　陽　能　風　險 以太陽光電的產業與生產應用為例，適當科技概念提醒我們，關於太陽光電技術當中的各種潛在危害及環境總體風險都必須更為深慮。今日這些問題並未受到重視，但唯有解決這些才能更助於太陽光電的前途鋪展。核能風險的失敗殷鑒不遠，因此我們必須及早針對太陽光電生產的工作場所及環境中的毒性、致癌物危害提出相關防治措施或政策。 例如太陽能板被裝置完成使用時，並不會有環境汙染物排出進而影響大眾健康。然而，這並不表示太陽光電是完全無污染的。在整體製造過程中，太陽光電產業主要的風險來自於晶圓清洗、蝕刻、蒸鍍等製程中所產生的廢水（包括：酸鹼廢水、氟系廢水以及廠務廢水）、廢氣（酸鹼廢氣、有機廢氣等）。以目前太陽電池產業發展現狀來看，矽晶片與非晶矽薄膜製程產品為主流。非晶矽薄膜製程與液晶面板製程相似，而矽晶圓製程除了沒有半導體製程中的光罩與步進機掃瞄等尖端製程外，其實與半導體製程幾乎相似。不過，太陽電池與半導體製程相較起來，少了光罩前段尖端製程，而此被視為廢氣、廢水、致癌性物種產生之主要區塊。

8 結 論 太陽能發展以目前使用狀況來說，並不是完全成熟，雖然許多國家 正在發展以及研究，相對的目前使用太陽能發電能有很多需要研究人員
結　　　　　論 　　太陽能發展以目前使用狀況來說，並不是完全成熟，雖然許多國家 正在發展以及研究，相對的目前使用太陽能發電能有很多需要研究人員 來解決的問題。台灣很適合使用太陽能發電，當夏天冷氣使用量大、用 電量大到不夠時，正是使用太陽能發電的時候，假如台灣的研究人員也 經心去研究太陽能源，在未來說不定可以成為非核家園，也不需要去使 用那些快浩劫的能源。經過了這次做這次的報告，讓我更深一層認識太 陽能的重要，以及他的使用非常廣大，太陽能已經算是未來發電系統中 不可缺少的一部分了。 　　事實上從各種方面分析，世界各國在投入太陽能源上的開發除了解 決能源危機外，因大量的太陽能源開發所延伸的環保問題如：材料製造 過程的污染、使用後廢棄物的污染、生態倫理的破壞（溫室效應）… 等，與太陽能源開發的急迫性及其必要性，都是現在世界各國投入太陽 能源開發上所必須要考慮的重點，並且再更深入的去評估及研究，以確 保未來不會因為開發太陽能源，衍生出更多且更難解決的問題。