自然與生活科技領域 認識太陽能 蘇紋琪、石明玉.

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1 自然與生活科技領域 認識太陽能 蘇紋琪、石明玉

2 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。

3 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？

4 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？

5 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。

6 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。

7 發電原理 資料來源　

8 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　

9 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.

10 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)
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11 太陽能電池 模板陣列 資料來源　

12 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　

13 傾斜角度

14 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　

15 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　

16 背包 義大利加油站告示牌

17 台北碧潭號誌燈 墾丁國家公園路燈

18 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　

19 漁船上的光電版 醫療藥品冷藏

20 口袋能源(充電器)

21 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　

22 瑞士富變化的公共藝術造型

23 太陽能熱水器 自然循環式太陽能熱水器 資料來源　

24 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　

25 太陽能集光板

26 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。

27 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。

28 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。

29 太陽能路燈

30 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。

31 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。

32 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”