第一篇：太陽能學(xué)習(xí)心得

太陽能發(fā)電系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

太陽能發(fā)電類型

利用太陽能發(fā)電有兩大類型，一類是太陽光發(fā)電（亦稱太陽能光發(fā)電），另一類是太陽熱發(fā)電（亦稱太陽能 發(fā)電）。

太陽能光發(fā)電是將太陽能直接轉(zhuǎn)變成電能的一種發(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電四種形式，在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池。

太陽能熱發(fā)電是先將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化成電能，它有兩種轉(zhuǎn)化方式。一種是將太陽熱能直接轉(zhuǎn)化成電能，如半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉(zhuǎn)換，以及磁流體發(fā)電等。另一種方式是將太陽熱能通過熱機（如汽輪機）帶動發(fā)電機發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類似，只不過是其熱能不是來自燃料，而是來自太陽能。結(jié)構(gòu)和工作原理

太陽能發(fā)電是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。太陽能電池組件(Solar cells)是利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實現(xiàn)P-V轉(zhuǎn)換的固體裝置，在廣大的無電力網(wǎng)地區(qū)，該裝置可以方便地實現(xiàn)為用戶照明及生活供電，一些發(fā)達國家還可與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)實現(xiàn)互補。目前從民用的角度，在國外技術(shù)研究趨于成熟且初具產(chǎn)業(yè)化的是“光伏--建筑(照明)一體化”技術(shù)，而國內(nèi)主要研究生產(chǎn)適用于無電地區(qū)家庭照明用的小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。太陽能發(fā)電原理

太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護系統(tǒng)，負載為系統(tǒng)終端。

1.1 太陽能電源系統(tǒng)

太陽能電池與蓄電池組成系統(tǒng)的電源單元，因此蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性。(1)電池單元：

由于技術(shù)和材料原因，單一電池的發(fā)電量是十分有限的，實用中的太陽能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，稱為電池組件(陣列)。單一電池是一只硅晶體二極管，根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時，在一定的條件下，太陽能輻射被半導(dǎo)體材料吸收，在導(dǎo)帶和價帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢壘區(qū)存在著較強的內(nèi)建靜電場，因而能在光照下形成電流密度J，短路電流Isc，開路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場的兩側(cè)面引出電極并接上負載，理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負載形成的回路，就有“光生電流”流過，太陽能電池組件就實現(xiàn)了對負載的功率P輸出。

理論研究表明，太陽能電池組件的峰值功率Pk，由當(dāng)?shù)氐奶柶骄椛鋸姸扰c末端的用電負荷(需電量)決定。

(2)電能儲存單元：

太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進入蓄電池儲存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術(shù)是十分成熟的，但其容量要受到末端需電量，日照時間(發(fā)電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預(yù)定的連續(xù)無日照時間決定。

1.2 控制器

控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點附近，以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)即PWM控制方式，使整個系統(tǒng)始終運行于最大功率點Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障，如電池開路或接反時切斷開關(guān)。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點Pm，又能跟蹤太陽移動參數(shù)的“向日葵”式控制器，將固定電池組件的效率提高了50%左右。

1.3 DC-AC逆變器

逆變器按激勵方式，可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。主要功能是將蓄電池的直流

電逆變成交流電。通過全橋電路，一般采用SPWM處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照

明負載頻率f，額定電壓UN等匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。2 效率

在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率ηese由電池組件的PV轉(zhuǎn)換率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負載的效率等組成。但相對于太陽能電池技術(shù)來講，要比控制器、逆變器及照明負載等其它單元的技術(shù)及生產(chǎn)水平要成熟得多，而且目前系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率只有17%左右。因此提高電池組件的轉(zhuǎn)換率，降低單位功率造價是太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點和難點。太陽能電池問世以來，晶體硅作為主角材料保持著統(tǒng)治地位。目前對硅電池轉(zhuǎn)換率的研究，主要圍繞著加大吸能面，如雙面電池，減小反射；運用吸雜技術(shù)減小半導(dǎo)體材料的復(fù)合；電池超薄型化；改進理論，建立新模型；聚光電池等。幾種太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率見表1。

表1 轉(zhuǎn)換效率

實驗室典型電池 商品薄膜電池

各種太陽能電池 ηmax(%)各種太陽能電池 η(%)

單晶硅 24.4 多晶硅 16.6

多晶硅 18.6 銅銦鎵硒 18.8

GaAs(單結(jié))25.7 碲化鎘 16.0

a-si(單結(jié))13 銅銦硒 14.1

充分利用太陽能是綠色照明的重要內(nèi)容之一。而真正意義上的綠色照明至少還包括：照明系統(tǒng)的高效率，高穩(wěn)定性，高效節(jié)能的綠色光源等。

第二篇：2012繼續(xù)教育太陽能學(xué)習(xí)心得

黑龍江省2012專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識更新培訓(xùn)學(xué)習(xí)心得

太陽能發(fā)電學(xué)習(xí)心得

太陽能的能源是來自地球外部天體的能源（主要是太陽能），是太陽中的氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量，人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。我們生活所需的煤炭、石油、天然氣等化石燃料都是因為各種植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來后，再由埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成。它們實質(zhì)上是由古代生物固定下來的太陽能。此外，水能、風(fēng)能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉(zhuǎn)換來的。

一、太陽能發(fā)電類型

利用太陽能發(fā)電有兩大類型，一類是太陽光發(fā)電（亦稱太陽能光發(fā)電），另一類是太陽熱發(fā)電（亦稱太陽能熱發(fā)電）。

太陽能光發(fā)電是將太陽能直接轉(zhuǎn)變成電能的一種發(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電四種形式，在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池。

太陽能熱發(fā)電是先將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化成電能，它有兩種轉(zhuǎn)化方式。一種是將太陽熱能直接轉(zhuǎn)化成電能，如半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉(zhuǎn)換，以及磁流體發(fā)電等。另一種方式是將太陽熱能通過熱機（如汽輪機）帶動發(fā)電機發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類似，只不過是其熱能不是來自燃料，而是來自太陽能。

二、人們需要太陽能

2.1現(xiàn)有能源

隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，人們對能源提出越來越高的要求，尋找新能源成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題。現(xiàn)有電力能源的來源主要有3種，即火電、水電和核電。

2.2火電的缺點

火電需要燃燒煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蘊藏量有限、越燒越少，正面臨著枯竭的危險。據(jù)估計，全世界石油資源再有30年便將枯竭。另一方面燃燒將排出二氧化碳和硫的氧化物，因此會導(dǎo)致溫室效應(yīng)和酸雨，惡化地球環(huán)境。

2.3水電的缺點

水電要淹沒大量土地，有可能導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞，而且大型水庫一旦塌崩，后果將不堪設(shè)想。另外，一個國家的水力資源也是有限的，而且還要受季節(jié)的影響。2.4核電的缺點

核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發(fā)生核泄漏，后果同樣是可怕的。前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故，已使900萬人受到了不同程度的損害，而且這一影響并未終止。

2.5新能源的條件 黑龍江省2012專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識更新培訓(xùn)學(xué)習(xí)心得

新能源要同時符合兩個條件：一是蘊藏豐富不會枯竭；二是安全、干凈，不會威脅人類和破壞環(huán)境。目前找到的新能源主要有兩種，一是太陽能，二是燃料電池。另外，風(fēng)力發(fā)電也可算是輔助性的新能源。其中，最理想的新能源是太陽能。

三、最理想的新能源

照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費。可以說，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈，不產(chǎn)生公害。所以太陽能發(fā)電被譽為是理想的能源。

從太陽能獲得電力，需通過太陽電池進行光電變換來實現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點：①無枯竭危險；②絕對干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制；④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦獲取能源花費的時間短。不足之處是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。但總的說來，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽能具有極大優(yōu)點，因此受到世界各國的重視。

要使太陽能發(fā)電真正達到實用水平，一是要提高太陽能光電變換效率并降低其成本，二是要實現(xiàn)太陽能發(fā)電同現(xiàn)在的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。

目前，太陽能電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶態(tài)硅三種。單晶硅太陽電池變換效率最高，已達20%以上，但價格也最貴。非晶態(tài)硅太陽電池變換效率最低，但價格最便宜，今后最有希望用于一般發(fā)電的將是這種電池。一旦它的大面積組件光電變換效率達到10%，每瓦發(fā)電設(shè)備價格降到1－2美元時，便足以同現(xiàn)在的發(fā)電方式競爭。估計本世紀末便可達到這一水平。

四、結(jié)構(gòu)和工作原理

太陽能發(fā)電是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。太陽能電池組件(Solar cells)是利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實現(xiàn)P-V轉(zhuǎn)換的固體裝置，在廣大的無電力網(wǎng)地區(qū)，該裝置可以方便地實現(xiàn)為用戶照明及生活供電，一些發(fā)達國家還可與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)實現(xiàn)互補。目前從民用的角度，在國外技術(shù)研究趨于成熟且初具產(chǎn)業(yè)化的是“光伏--建筑(照明)一體化”技術(shù)，而國內(nèi)主要研究生產(chǎn)適用于無電地區(qū)家庭照明用的小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

4.1 太陽能發(fā)電原理

太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護系統(tǒng)，負載為系統(tǒng)終端。

4.1.1 太陽能電源系統(tǒng)

太陽能電池與蓄電池組成系統(tǒng)的電源單元，因此蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性。

(1)電池單元：

由于技術(shù)和材料原因，單一電池的發(fā)電量是十分有限的，實用中的太陽能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，稱為電池組件(陣列)。單一電池是一只硅晶體二極管，根據(jù)黑龍江省2012專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識更新培訓(xùn)學(xué)習(xí)心得

半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時，在一定的條件下，太陽能輻射被半導(dǎo)體材料吸收，在導(dǎo)帶和價帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢壘區(qū)存在著較強的內(nèi)建靜電場，因而能在光照下形成電流密度J，短路電流Isc，開路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場的兩側(cè)面引出電極并接上負載，理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負載形成的回路，就有“光生電流”流過，太陽能電池組件就實現(xiàn)了對負載的功率P輸出。

理論研究表明，太陽能電池組件的峰值功率Pk，由當(dāng)?shù)氐奶柶骄椛鋸姸扰c末端的用電負荷(需電量)決定。

(2)電能儲存單元：

太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進入蓄電池儲存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術(shù)是十分成熟的，但其容量要受到末端需電量，日照時間(發(fā)電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預(yù)定的連續(xù)無日照時間決定。

4.1.2 控制器

控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點附近，以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)即PWM控制方式，使整個系統(tǒng)始終運行于最大功率點Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障，如電池開路或接反時切斷開關(guān)。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點Pm，又能跟蹤太陽移動參數(shù)的“向日葵”式控制器，將固定電池組件的效率提高了50%左右。

4.1.3 DC-AC逆變器

逆變器按激勵方式，可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。主要功能是將蓄電池的直流

電逆變成交流電。通過全橋電路，一般采用SPWM處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照

明負載頻率f，額定電壓UN等匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。

4.2 效率

在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率ηese由電池組件的PV轉(zhuǎn)換率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負載的效率等組成。但相對于太陽能電池技術(shù)來講，要比控制器、逆變器及照明負載等其它單元的技術(shù)及生產(chǎn)水平要成熟得多，而且目前系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率只有17%左右。因此提高電池組件的轉(zhuǎn)換率，降低單位功率造價是太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點和難點。太陽能電池問世以來，晶體硅作為主角材料保持著統(tǒng)治地位。目前對硅電池轉(zhuǎn)換率的研究，主要圍繞著加大吸能面，如雙面電池，減小反射；運用吸雜技術(shù)減小半導(dǎo)體材料的復(fù)合；電池超薄型化；改進理論，建立新模型；聚光電池等。

4.3 一體化

目前成功地把太陽能組件和建筑構(gòu)件加以整合，如太陽能屋面(頂)、墻壁及門窗等，實現(xiàn)了“光伏--建筑照明一體化(BIPV)”。1997年6月，美國宣布了以總統(tǒng)命名的“太陽能百萬黑龍江省2012專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識更新培訓(xùn)學(xué)習(xí)心得

屋頂計劃”，在2010年以前為100萬座住宅實施太陽能發(fā)電系統(tǒng)。日本“新陽光計劃”已在2000年以前將光伏建筑組件裝機成本降到170～210日元/W，太陽能電池年產(chǎn)量達10MW，電池成本降到25～30日元/W。1999年5月14日，德國僅用一年兩個月建成了全球首座零排放太陽能電池組件廠，完全用可再生能源提供電力，生產(chǎn)中不排放CO2。工廠的南墻面為約10m高的PV陣列玻璃幕墻，包括屋頂PV組件，整個工廠建筑裝有575m2的太陽能電池組件，僅此可為該建筑提供三分之一以上的電能，其墻面和屋頂PV組件造型、色彩、建筑風(fēng)格與建筑物的結(jié)合，與周圍的自然環(huán)境的整合達到了十分完美的協(xié)調(diào)。該建筑另有約45kW容量，由以自然狀態(tài)的菜子油作燃料的熱電廠提供，經(jīng)設(shè)計燃燒菜子油時產(chǎn)生的CO2與油菜生長所需的CO2基本平衡，是一座真正意義上的零排放工廠。BIPV還注重建筑裝飾藝術(shù)方面的研究，在捷克由德國WIP公司和捷克合作，建成了世界第一面彩色PV幕墻。印度西孟加拉邦為一無電島117家村民安裝了12.5kW的BIPV。國內(nèi)常州天合鋁板幕墻制造有限公司研制成功一種“太陽房”，把發(fā)電、節(jié)能、環(huán)保、增值融于一房，成功地把光電技術(shù)與建筑技術(shù)結(jié)合起來，稱為太陽能建筑系統(tǒng)(SPBS)，SPBS已于2000年9月20日通過專家論證。近日在上海浦東建成了國內(nèi)首座太陽能--照明一體化的公廁，所有用電由屋頂太陽能電池提供。這將有力地推動太陽能建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)化與市場化的進程。

4.4 綠色照明光源研究

綠色照明系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，要求低能耗下獲得高的光效輸出，并延長燈的使用壽命。因此DC-AC逆變器設(shè)計，應(yīng)獲得合理的燈絲預(yù)熱時間和激勵燈管的電壓和電流波形。目前處在研究開發(fā)中的太陽能照明光源激勵方式有四種典型電路：①自激推挽振蕩電路，通過燈絲串聯(lián)啟輝器預(yù)熱啟動。該光源系統(tǒng)的主要參數(shù)是：輸入電壓DC=12V，輸出光效>495Lm/支，燈管額定效率9W，有效壽命3200h,連續(xù)開啟次數(shù)>1000次。②自激推挽振蕩(簡單式)電路，該光源系統(tǒng)的主要參數(shù)是：輸入電壓DC=12V，燈管功率9W，輸出光效315Lm/支，連續(xù)啟動次數(shù)>1500次。③自激單管振蕩電路，燈絲串聯(lián)繼電器預(yù)熱啟動方式。④自激單管振蕩(簡單式)電路等方式的高效節(jié)能綠色光源。

五、結(jié)束語

綠色能源和可持續(xù)發(fā)展問題是本世紀人類面臨的重大課題，開發(fā)新能源，對現(xiàn)有能源的充分合理利用已經(jīng)得到各國政府的極大重視。太陽能發(fā)電作為一種取之不盡，用之不竭的清潔環(huán)保能源將得到前所未有的發(fā)展。隨著太陽能產(chǎn)業(yè)化進程和技術(shù)開發(fā)的深化，它的效率、性價比將得到提高，它在包括BIPV在內(nèi)的各個領(lǐng)域都將得到廣泛的應(yīng)用，也將極大地推動中國“綠色照明工程”的快速發(fā)展。

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第三篇：太陽能教案

17.3太陽能

一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

了解太陽能及其利用

了解太陽能利用的優(yōu)勢及困難

2、過程與方法

培養(yǎng)初步分析問題和解決問題的能力

3、情感態(tài)度價值觀

通過課文講解,使同學(xué)們養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,熱愛科學(xué)的情感。

二、新課引入

教師：人類利用的常規(guī)能源是什么？可以開發(fā)利用的新能源有哪些呢？

學(xué)生：常規(guī)能源有煤、石油、天然氣等化石燃料和風(fēng)力、水力資源等等，可以開發(fā)利用的新能源有核能、太陽能、地?zé)崮堋⒊毕艿鹊龋?/p>

教師：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了核能的開發(fā)和利用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)太陽不但一直間接地向人類提供生存和發(fā)展的能量，而且還可以為人類長期地直接提供巨大的能量。今天我們就來學(xué)習(xí)太陽能。

三、新課教學(xué)

1、太陽能及其利用

學(xué)生閱讀課本回答問題（提示畫在書上）①了解太陽的機構(gòu)，太陽的能量從那兒來？（太陽的機構(gòu)：

太陽的能量來自太陽內(nèi)部氫原子的聚變反應(yīng)。）②太陽能以什么形式向外輻射，還能輻射多久？（以光和熱的形式向外輻射，還能輻射50億年）

③書上說，太陽能是人類能源的寶庫。了解一下化石能源是如何通過太陽能轉(zhuǎn)化過來的？（遠古時期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。滄海桑田，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運動，在高壓下漸漸變成了煤和石油。在石油形成過程中還放出天然氣。）

④

根據(jù)上圖，說說風(fēng)、雨是如何產(chǎn)生的。動物、植物是如何靠太陽能生活的?(地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來源于太陽。地球上任何地方都在吸收太陽的熱能量，但是由于地面每個部位受熱的不均勻性，空氣的冷暖程度就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后上升；冷空氣冷卻變重后下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動，形成了風(fēng)。地球表面的一部分水吸收太陽的能量經(jīng)過蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因絕熱達到過飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨。

植物通過光合作用從太陽獲取能量，以化學(xué)能的形式儲存在植物體內(nèi)，人類和動物從植物或其他動物獲取生物質(zhì)能以維持生命內(nèi)。）⑤人類如何利用太陽能？（間接利用存儲在化石能源、生物質(zhì)能、風(fēng)能等里面的太陽能。直接利用太陽能有兩種方式：用集熱器把水等物質(zhì)加熱或者用太陽能電池把光能轉(zhuǎn)化為電能）

2、太陽能利用的優(yōu)勢及困難

提問：太陽能有什么優(yōu)點？（學(xué)生討論回答）1）．太陽能十分巨大； 2）．太陽能的供應(yīng)時間十分長久； 3）．太陽能分布廣闊，獲取方便，無需挖掘開采和運輸； 4）．太陽能安全、不污染環(huán)境。

提問：太陽能利用有什么困難？（學(xué)生討論回答）

1．太陽能雖然十分巨大，但它太分散；2．由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)地使用造成困難；3．目前太陽能轉(zhuǎn)換器的效率不高（講解：光熱轉(zhuǎn)換的效率為50～60%，而光電轉(zhuǎn)換的效率只有10%左右．所以還要下大力氣研制高轉(zhuǎn)換效率的材料）

第四篇：太陽能教案

太陽能

霸州市第六中學(xué)

王振生

教材分析：

本節(jié)課不必過分強調(diào)知識傳授，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程的理念，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，實踐能力及創(chuàng)新意識。通過互相交流互相評價，增強學(xué)生的合作意識。教學(xué)目標(biāo)： 一，知識與技能

1.太陽能及其利用。

2.解太陽能利用的優(yōu)勢及困難。二，過程與方法

培養(yǎng)初步分析問題和解決問題的能力。三，情感態(tài)度與價值觀

通過課文講解,使同學(xué)們養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,熱愛科學(xué)的情感。教學(xué)難點：太陽能的利用及其轉(zhuǎn)化

教學(xué)難點：對地球上來自于太陽的能量的判斷和理解。教學(xué)放法：講解法，討論法。教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程：

二、新課引入

教師：人類利用的常規(guī)能源是什么？可以開發(fā)利用的新能源有哪些呢？

學(xué)生：常規(guī)能源有煤、石油、天然氣等化石燃料和風(fēng)力、水力資源等等，可以開發(fā)利用的新能源有核能、太陽能、地?zé)崮堋⒊毕艿鹊龋?/p>

教師：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了核能的開發(fā)和利用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)太陽不但一直間接地向人類提供生存和發(fā)展的能量，而且還可以為人類長期地直接提供巨大的能量。今天我們就來學(xué)習(xí)太陽能。

三、新課教學(xué)

1、太陽能及其利用

學(xué)生閱讀課本回答問題（提示畫在書上）①了解太陽的機構(gòu)，太陽的能量從那兒來？（太陽的機構(gòu)：

太陽的能量來自太陽內(nèi)部氫原子的聚變反應(yīng)。）②太陽能以什么形式向外輻射，還能輻射多久？（以光和熱的形式向外輻射，還能輻射50億年）

③書上說，太陽能是人類能源的寶庫。了解一下化石能源是如何通過太陽能轉(zhuǎn)化過來的？（遠古時期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。滄海桑田，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運動，在高壓下漸漸變成了煤和石油。在石油形成過程中還放出天然氣。）

④

根據(jù)上圖，說說風(fēng)、雨是如何產(chǎn)生的。動物、植物是如何靠太陽能生活的?(地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來源于太陽。地球上任何地方都在吸收太陽的熱能量，但是由于地面每個部位受熱的不均勻性，空氣的冷暖程度就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后上升；冷空氣冷卻變重后下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動，形成了風(fēng)。地球表面的一部分水吸收太陽的能量經(jīng)過蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因絕熱達到過飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨。植物通過光合作用從太陽獲取能量，以化學(xué)能的形式儲存在植物體內(nèi)，人類和動物從植物或其他動物獲取生物質(zhì)能以維持生命內(nèi)。）⑤人類如何利用太陽能？（間接利用存儲在化石能源、生物質(zhì)能、風(fēng)能等里面的太陽能。直接利用太陽能有兩種方式：用集熱器把水等物質(zhì)加熱或者用太陽能電池把光能轉(zhuǎn)化為電能）

2、太陽能利用的優(yōu)勢及困難

提問：太陽能有什么優(yōu)點？（學(xué)生討論回答）1）．太陽能十分巨大； 2）．太陽能的供應(yīng)時間十分長久； 3）．太陽能分布廣闊，獲取方便，無需挖掘開采和運輸； 4）．太陽能安全、不污染環(huán)境。

提問：太陽能利用有什么困難？（學(xué)生討論回答）

1．太陽能雖然十分巨大，但它太分散；2．由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)地使用造成困難；3．目前太陽能轉(zhuǎn)換器的效率不高（講解：光熱轉(zhuǎn)換的效率為50～60%，而光電轉(zhuǎn)換的效率只有10%左右．所以還要下大力氣研制高轉(zhuǎn)換效率的材料）

2．關(guān)于太陽能電池，下列說法中錯誤的是[

] A.太陽能電池使用壽命長，不需燃料

B.太陽能電池產(chǎn)生的電壓低

C.太陽能電池使用方便，效率低

D.太陽能電池的成本低

3．關(guān)于能源及其利用，下列說法中錯誤的是[

] A.煤、石油和天然氣的化學(xué)能歸根到底來自太陽能 B.能源的利用過程實質(zhì)是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程

C.我們一方面要高度重視能源的開發(fā)，另一方面也要千方百計注意能源的節(jié)約，提高能源的利用率

D.由于我國煤和石油的儲量十分豐富，所以太陽能和核能的開發(fā)在我國并不十分重要 布置作業(yè)：動手動腦學(xué)物理1，3 板書設(shè)計：

太陽能

一、太陽能特點：清潔 豐富 經(jīng)濟。

二、太陽能的利用

1、直接加熱物體

2、間接利用

三、化石能源及其危害

1、煤

2、石油

3、天然氣

課后反思：

第五篇：太陽能教案

《太陽能》教學(xué)設(shè)計

一、教學(xué)目標(biāo)

【知識與技能】認識太陽能是人類使用的一種重要的可再生能源;了解太陽能的轉(zhuǎn)化;知道直接利用太陽輻射能的方式即光—熱轉(zhuǎn)換、光—電轉(zhuǎn)換。

【過程與方法】通過思考、討論、回答，提升分析問題、解決問題的思維能力，鍛煉合作交流、語言表達能力。

【情感態(tài)度與價值觀】提高對能源問題的關(guān)注，樹立熱愛科學(xué)、節(jié)約能源、愛護環(huán)境的意識，形成可持續(xù)發(fā)展的觀念。

二、教學(xué)重、難點

【重點】太陽能的轉(zhuǎn)化及利用。【難點】太陽能的轉(zhuǎn)化。

三、教學(xué)過程(一)導(dǎo)入新課

【多媒體展示圖片】樓房上安裝的太陽能設(shè)備(太陽能熱水器、太陽能板)。設(shè)疑：大家知道樓房外安裝的這些裝置是什么嗎?它的作用是什么? 學(xué)生聯(lián)系生活進行思考、回答舉例。

導(dǎo)入新課：以前常在樓房頂部安裝太陽能熱水器，利用太陽的熱量將水曬熱后使用，隨著科技的發(fā)展、電力的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在會在室外安裝太陽能板發(fā)電，為用戶提供電力需求。這些應(yīng)用都使用了一種能源—太陽能，今天我們就一起來學(xué)習(xí)了解太陽能。

(二)學(xué)習(xí)新知 教師描述事實并提出問題：太陽是自己發(fā)光發(fā)熱的熾熱的氣體星球，它表面的溫度約6000攝氏度，并且源源不斷地向外輻射能量，太陽是一個天然存在的巨大的能源庫，太陽能屬于一級能源，是一種可再生能源。地球萬物都離不開太陽，我們的生活與太陽也息息相關(guān)。同學(xué)們能簡要說明教材圖示中“能量”的轉(zhuǎn)化方式嗎?【多媒體展示圖片】太陽能的轉(zhuǎn)化及利用(教材圖9-7)。

學(xué)生思考、回答概述圖中太陽能的轉(zhuǎn)化過程。

歸納講述：(1)太陽能以光波的形式傳送到地面，綠色植物通過吸收太陽能進行光合作用而不斷生長，動物人類食用植物則間接利用了太陽能。(2)遠古時期，植物在光照下發(fā)生光合作用，將能量儲存在植物體內(nèi)，經(jīng)過幾百萬年沉淀、地殼運動等一系列變化，變成今天使用的化石燃料。

提問思考：無論是傳統(tǒng)能源化石燃料、化學(xué)能、電能都與太陽能有怎樣的關(guān)系呢? 學(xué)生討論、思考、回答。

總結(jié)講解：化石燃料蘊藏的能量就來自于遠古時期生物體所吸收的太陽能。所以說今天使用最為廣泛的傳統(tǒng)能源“煤、石油、天然氣”均來源于太陽能。太陽光已經(jīng)照耀我們的地球50億年了，地球在這50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。

提出問題，拓展思維：新能源“風(fēng)能、”與太陽能是否也有關(guān)系呢?(引導(dǎo)“結(jié)合地理所學(xué)風(fēng)的形成、潮汐現(xiàn)象的產(chǎn)生”或用多媒體展示該材料)學(xué)生思考、討論、回答。教師評價、講解：地球上任何地方都在吸收太陽的熱量，但是吸收熱量卻不同，由于吸收熱量的不同導(dǎo)致空氣受熱不均勻而產(chǎn)生風(fēng)，所以風(fēng)能來源于太陽能。海水吸收太陽輻射能，受熱蒸發(fā)進入大氣層，經(jīng)過一系列水循環(huán)最終形成水能，因此水能歸根到底也來自于太陽能。

【多媒體展示圖片】太陽能的轉(zhuǎn)化(太陽能與其它能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系)。

教師歸納：我們生活生產(chǎn)中所需能源絕大部分都來自太陽能，太陽能可以轉(zhuǎn)化成化學(xué)能、電能、熱能、光能、風(fēng)能、水能等。提出問題：太陽能作為一種重要的能源，太陽能可以直接或間接轉(zhuǎn)化成多種形式的能量。同學(xué)們知道太陽能還有哪些應(yīng)用嗎? 學(xué)生交流討論、思考、回答。

【多媒體展示圖片】太陽能的利用(光合作用、家用發(fā)電、飛機等等)。

歸納講解：隨著科技的不斷發(fā)展，太陽能的利用已經(jīng)從大自然的天然應(yīng)用轉(zhuǎn)向了社會生活生產(chǎn)的多方面研發(fā)應(yīng)用。太陽輻射能主要有以下方式：光—熱轉(zhuǎn)換，其基本原理是利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能，如溫室、太陽能熱水器等。光—電轉(zhuǎn)換，即把太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能。

(三)鞏固認知

【多媒體展示習(xí)題】學(xué)生思考解答。1.生物體的能量最終來源于()。A.化學(xué)能 B.太陽能 C.熱能 D.機械能

2.下列能源中，不是直接或間接來自太陽能的是()。A.煤、石油、天然氣等化石能源 B.硅光電池供電 C.水流的能量 D.核能(四)小結(jié)作業(yè)

同學(xué)們總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，說一說通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你收獲了哪些認識? 作業(yè)：課后查找資料，調(diào)研太陽能的發(fā)展歷程、使用現(xiàn)狀及發(fā)展前景，寫一篇小論文。

四、板書設(shè)計

五、教學(xué)反思