太阳能电池

太阳能电池的工作原理：太阳能电池是由一块很薄的半导体片构成的，每平方厘米能产生30-35mA的电流，在实际应用中一般是将很多小的太阳能电池串联或并联起来，以获得较高电压或较大电流．

太阳能电池的特点：太阳能电池把光能转化为电能，有以下几方面的优势：（1）安全，不产生废气和废物．（2）简单易行，只要有日照的地方就可以安设装置．（3）易于实现无人化和自动化，因为不含热能转化装置，不需要旋转机械和高温高压等条件．（4）发电时不产生噪声．

请回答以下问题：

（1）太阳能电池的能量转化情况是 ________，易于实现无人化和自动化的原因是 ________．

（2）太阳能发电系统如图所示，为最大限度让太阳能电池板接受阳光，根据我国的地理位置（地处北半球），应将它的正面朝 ________（选填“东”、“南”、“西”或“北”）．太阳能属于 ________（选填“可再生能源”或“不可再生能源”）．

（3）某太阳能发电系统一天内共发电5100kWh，则可供多少盏额定功率为100W的“低碳灯”正常工作一小时_____________？

（1）无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是多少kWh？光电池将光能转化为电能的效率η光为多大？

（2）在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为多大？

（1）太阳能电池板能将太阳能转化为电能。若该太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？

（2）这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛顿？

（3）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该水平面上匀速行驶的速度为多少米每秒？

利用太阳能发电的主要方式有两种：光﹣电转换和光﹣热﹣电转换．

光﹣电转换

光电转换的基本装置是太阳能电池，它的基本原理是光电效应：光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化，也就是光能量转化为电能．这一原理是由德国物理学家赫兹首先发现的．当时，赫兹发现：两个锌质小球之一用紫外线照射，则在两个小球之间就非常容易跳过电火花．后来爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖．

光﹣热﹣电转换

即利用太阳辐射所产生的热能发电．一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电．如图所示，前一过程为光﹣热转换，后一过程为热﹣电转换．利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站．

太阳能可以发电，并让灯泡发光．可是，白天有太阳，我们并不需要灯亮；而夜晚没有太阳我们需要灯亮．想一想，怎样实现将白天太阳的能量储存起来，供夜晚的灯发光呢？又怎样将太阳能发电站转化的大量能量储存起来，供夜间或阴雨天使用呢？如何破解太阳能的蓄能问题，让太阳能最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源呢？

实际生活中常见的太阳能路灯就是利用化学能的形式储存太阳能的．太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池再与电灯连接．白天有太阳能时，接通太阳能电池板与蓄电池电路，太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来；夜晚，太阳能电池板与蓄电池电路断开，蓄电池与电灯电路接通，蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电．它的各电路的通断是由充放电控制器自动控制，蓄电池放在电线杆下面的地上．

（1）太阳能电池的基本原理是光电效应，爱因斯坦提出的________，成功解释了光电效应．

（2）塔式太阳能发电系统中的“热﹣电转换”，经历的能量转换过程是：________