在太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng),不停地釋放出巨大的能量,并不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽(yáng)能。
地球軌道上的平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1367kw/m2,地球赤道的周長(zhǎng)為40000km,從而可計(jì)算出,地球獲得的能量可達(dá)173,000TW,也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤。太陽(yáng)內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)能夠維持幾十億至上百億年的時(shí)間,可以說(shuō),太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源,而人類則依賴這些能量維持生存。
地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng);即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能,所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大,狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。
太陽(yáng)能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費(fèi)使用,又無(wú)需運(yùn)輸,對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。但太陽(yáng)能也有兩個(gè)主要缺點(diǎn):一是能流密度低;二是其強(qiáng)度受各種因素(季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等)的影響不能維持常量。這兩大缺點(diǎn)大大限制了太陽(yáng)能的有效利用。
人類對(duì)太陽(yáng)能的利用有著悠久的歷史。我國(guó)早在兩千多年前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽(yáng)光來(lái)點(diǎn)火;利用太陽(yáng)能來(lái)干燥農(nóng)副產(chǎn)品。發(fā)展到現(xiàn)代,太陽(yáng)能的利用已日益廣泛,它包括太陽(yáng)能的光熱利用,太陽(yáng)能的光電利用和太陽(yáng)能的光化學(xué)利用等。