第一篇：《太陽(yáng)能》參考教案

第三節(jié) 太陽(yáng)能

教學(xué)目標(biāo)： 1.知識(shí)與技能 ●了解太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)．

●知道直接利用太陽(yáng)能的兩條途徑． 2.過(guò)程與方法

●培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.●初步分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

通過(guò)課文講解,使同學(xué)們養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,熱愛(ài)科學(xué)的情感.教學(xué)重點(diǎn)：太陽(yáng)能的利用

教學(xué)器材：有關(guān)掛圖、錄像資料等 教學(xué)過(guò)程： 引入新課

教師：人類(lèi)利用的常規(guī)能源是什么？可以開(kāi)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(kāi)發(fā)利用的新能源有核能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等等?/p>

教師：回答得很好，前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了核能的開(kāi)發(fā)和利用，用鈾做燃料的反應(yīng)堆雖然能大大減少能源的消耗，但是鈾的儲(chǔ)量也是有限的，而且使用時(shí)要產(chǎn)生放射性污染；輕核的聚變雖然比裂變干凈，還能釋放更多的能量，但是至今還沒(méi)有真正解決和平利用的問(wèn)題，所以還要開(kāi)辟新能源．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)不但一直間接地向人類(lèi)提供生存和發(fā)展的能量，而且還是可能為人類(lèi)長(zhǎng)期地直接提供巨大能量的新能源．今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)太陽(yáng)能．

進(jìn)行新課 板書(shū)：太陽(yáng)能(1)太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn) ①太陽(yáng)能十分巨大．

教師：同學(xué)們想想，太陽(yáng)能有什么優(yōu)點(diǎn)呢？ 板書(shū)：

（一）太陽(yáng)石人類(lèi)能源的寶庫(kù)

/ 4 學(xué)生：太陽(yáng)能非常巨大，從前面表中可見(jiàn)，太陽(yáng)能向周?chē)臻g輻射的總功率達(dá)3.8×1026瓦．

板書(shū)：1．太陽(yáng)能十分巨大

教師：說(shuō)得很好，太陽(yáng)能十分巨大．同學(xué)們知道太陽(yáng)能輻射到地球表面的總功率是多少嗎？（通過(guò)查看課本答：l.7×1017瓦）

教師：同學(xué)們計(jì)算一下，太陽(yáng)每小時(shí)輻射到地球的總能量有多少？（學(xué)生上黑板計(jì)算：1.7×1017瓦×3600秒=6.1×1020焦）

教師：地球每小時(shí)從太陽(yáng)獲得的太陽(yáng)能量有6.1×1020焦，這比目前全世界在一年內(nèi)能源生產(chǎn)的總量還多，可見(jiàn)太陽(yáng)能有多么巨大．

②太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久．

那么太陽(yáng)能會(huì)不會(huì)用完呢？根據(jù)科學(xué)家推算，太陽(yáng)像現(xiàn)在這樣不停地向外輻射能量，還可以維持60億年以上，對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能可以說(shuō)是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源.板書(shū)：

2．太陽(yáng)能的供應(yīng)時(shí)間十分長(zhǎng)久 ③太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便．

教師：我們到哪里去取太陽(yáng)能？怎樣獲取呢？（只要太陽(yáng)能照到的地方，就有太陽(yáng)能，不用專(zhuān)門(mén)去尋找；只要用東西接收就行了，不需要挖掘開(kāi)采）

教師：很好，所以太陽(yáng)能的第3個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：

板書(shū)：3．太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便，無(wú)需挖掘開(kāi)采和運(yùn)輸 ④使用太陽(yáng)能安全、不污染環(huán)境．

太陽(yáng)能是最干凈的能源，開(kāi)發(fā)、利用太陽(yáng)能不會(huì)給我們帶來(lái)污染．所以，太陽(yáng)能的第4個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：

板書(shū)：4．太陽(yáng)能安全、不污染環(huán)境

教師先請(qǐng)同學(xué)議論：如何利用太陽(yáng)能？然后總結(jié)． 板書(shū)：

（二）太陽(yáng)能的利用

1．把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用＞（講解：例如用太陽(yáng)爐、太陽(yáng)能熱水器等裝置把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能來(lái)做飯、燒水等等，也可用集熱器把水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，再推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電——這就叫太陽(yáng)能熱電站．）

/ 4 2．通過(guò)光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能（講解：例如用硅光電池——也叫太陽(yáng)能電池，把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能．太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已很廣泛，像人造衛(wèi)星上的電源、太陽(yáng)能汽車(chē)上的電源，小型電視機(jī)、計(jì)算器上的電源，城市道路路燈的電源等等都可用太陽(yáng)能電池，我國(guó)還用太陽(yáng)能電池做航標(biāo)燈的電源，鐵路信號(hào)燈的電源等等）

(3)利用太陽(yáng)能的困難

教師：既然太陽(yáng)能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么不大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？目前還有些技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決．

板書(shū)：

（三）廣泛利用太陽(yáng)能的困難

1．太陽(yáng)能雖然十分巨大，但它太分散（講解：經(jīng)計(jì)算，垂直投射到地面每平方米面積上的太陽(yáng)能只有幾百瓦，所以要大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能必須設(shè)置龐大的收集和轉(zhuǎn)換能量的系統(tǒng)，目前造價(jià)還太高，影響推廣．

2．由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽(yáng)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(yáng)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）

(4)結(jié)束語(yǔ)

要大規(guī)模地直接利用太陽(yáng)能還要做大量的研究工作，現(xiàn)在已取得一定成果，只要不斷努力，必將會(huì)不斷有新的進(jìn)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛．有人預(yù)言，到21世紀(jì)，太陽(yáng)能將會(huì)成為人類(lèi)的重要能源之一．

小結(jié)：

本節(jié)主要學(xué)習(xí)內(nèi)容：

1、太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)

2、人類(lèi)直接利用太陽(yáng)能有兩條途徑

3、利用太陽(yáng)能的困難 板書(shū)設(shè)計(jì)： 第三節(jié) 太陽(yáng)能

一、太陽(yáng)石人類(lèi)能源的寶庫(kù) 1．太陽(yáng)能十分巨大；

/ 4 2．太陽(yáng)能的供應(yīng)時(shí)間十分長(zhǎng)久；

3．太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便，無(wú)需挖掘開(kāi)采和運(yùn)輸； 4．太陽(yáng)能安全、不污染環(huán)境。

二、太陽(yáng)能的利用

三、廣泛利用太陽(yáng)能的困難

1．太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)能轉(zhuǎn)換器的效率不高。教學(xué)后記：

本節(jié)主要掌握太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)，在傳授這方面的知識(shí)時(shí)，我們應(yīng)該通過(guò)生活中的實(shí)際例子給他們講解，這樣才能更容易接受。

/ 4

第二篇：太陽(yáng)能教案示例

太陽(yáng)能教案示例

（一）教學(xué)目的

1．了解太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)．

2．知道直接利用太陽(yáng)能的兩條途徑．

（二）教具 有關(guān)掛圖、錄像資料等．

（三）教學(xué)過(guò)程

1．引入新課

教師：人類(lèi)利用的常規(guī)能源是什么？可以開(kāi)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(kāi)發(fā)利用的新能源有核能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等等?/p>

教師：回答得很好，前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了核能的開(kāi)發(fā)和利用，用鈾做燃料的反應(yīng)堆雖然能大大減少能源的消耗，但是鈾的儲(chǔ)量也是有限的，而且使用時(shí)要產(chǎn)生放射性污染；輕核的聚變雖然比裂變干凈，還能釋放更多的能量，但是至今還沒(méi)有真正解決和平利用的問(wèn)題，所以還要開(kāi)辟新能源．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)不但一直間接地向人類(lèi)提供生存和發(fā)展的能量，而且還是可能為人類(lèi)長(zhǎng)期地直接提供巨大能量的新能源．今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)太陽(yáng)能．

2．進(jìn)行新課

板書(shū)：＜第五節(jié) 太陽(yáng)能＞

(1)太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)

①太陽(yáng)能十分巨大．

教師：同學(xué)們想想，太陽(yáng)能有什么優(yōu)點(diǎn)呢？

板書(shū)：＜

（一）太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)＞

學(xué)生：太陽(yáng)能非常巨大，從前面表中可見(jiàn)，太陽(yáng)能向周?chē)臻g輻射的總功率達(dá)3.8×1026瓦．

板書(shū)：＜1．太陽(yáng)能十分巨大＞

教師：說(shuō)得很好，太陽(yáng)能十分巨大．同學(xué)們知道太陽(yáng)能輻射到地球表面的總功率是多少嗎？（通過(guò)查看課本答：l.7×1017瓦）

教師：同學(xué)們計(jì)算一下，太陽(yáng)每小時(shí)輻射到地球的總能量有多少？（學(xué)生上黑板計(jì)算：1.7×1017瓦×3600秒=6.1×1020焦）

教師：地球每小時(shí)從太陽(yáng)獲得的太陽(yáng)能量有6.1×1020焦，這比目前全世界在一年內(nèi)能源生產(chǎn)的總量還多，可見(jiàn)太陽(yáng)能有多么巨大．

②太陽(yáng)能供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久．

那么太陽(yáng)能會(huì)不會(huì)用完呢？根據(jù)科學(xué)家推算，太陽(yáng)像現(xiàn)在這樣不停地向外輻射能量，還可以維持60億年以上，對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能可以說(shuō)是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源，所以太陽(yáng)能的第2個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：

板書(shū)：＜2．太陽(yáng)能的供應(yīng)時(shí)間十分長(zhǎng)久＞

③太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便．

教師：我們到哪里去取太陽(yáng)能？怎樣獲取呢？（只要太陽(yáng)能照到的地方，就有太陽(yáng)能，不用專(zhuān)門(mén)去尋找；只要用東西接收就行了，不需要挖掘開(kāi)采）

教師：很好，所以太陽(yáng)能的第3個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：

板書(shū)：＜3．太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便，無(wú)需挖掘開(kāi)采和運(yùn)輸＞

④使用太陽(yáng)能安全、不污染環(huán)境．

太陽(yáng)能是最干凈的能源，開(kāi)發(fā)、利用太陽(yáng)能不會(huì)給我們帶來(lái)污染．所以，太陽(yáng)能的第4個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：

板書(shū)：＜4．太陽(yáng)能安全、不污染環(huán)境＞

(2)人類(lèi)直接利用太陽(yáng)能有兩條途徑

教師先請(qǐng)同學(xué)議論：如何利用太陽(yáng)能？然后總結(jié)．

板書(shū)：＜

（二）直接利用太陽(yáng)能的兩條途徑

1．把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用＞（講解：例如用太陽(yáng)爐、太陽(yáng)能熱水器等裝置把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能來(lái)做飯、燒水等等，也可用集熱器把水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，再推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電——這就叫太陽(yáng)能熱電站．）

＜2．通過(guò)光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能＞（講解：例如用硅光電池——也叫太陽(yáng)能電池，把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能．太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已很廣泛，像人造衛(wèi)星上的電源、太陽(yáng)能汽車(chē)上的電源，小型電視機(jī)、計(jì)算器上的電源，城市道路路燈的電源等等都可用太陽(yáng)能電池，我國(guó)還用太陽(yáng)能電池做航標(biāo)燈的電源，鐵路信號(hào)燈的電源等等）

(3)利用太陽(yáng)能的困難

教師：既然太陽(yáng)能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么不大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？目前還有些技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決．

板書(shū)：＜

（三）廣泛利用太陽(yáng)能的困難

1．太陽(yáng)能雖然十分巨大，但它太分散＞（講解：經(jīng)計(jì)算，垂直投射到地面每平方米面積上的太陽(yáng)能只有幾百瓦，所以要大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能必須設(shè)置龐大的收集和轉(zhuǎn)換能量的系統(tǒng)，目前造價(jià)還太高，影響推廣．

＜2．由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽(yáng)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(yáng)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）

(4)結(jié)束語(yǔ)

要大規(guī)模地直接利用太陽(yáng)能還要做大量的研究工作，現(xiàn)在已取得一定成果，只要不斷努力，必將會(huì)不斷有新的進(jìn)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛．有人預(yù)言，到21世紀(jì)，太陽(yáng)能將會(huì)成為人類(lèi)的重要能源之一．

第三篇：能量與太陽(yáng)能教案

8．能量與太陽(yáng)

教學(xué)目標(biāo)：

1、使學(xué)生知道煤、石油和天然氣所具有的能量都是儲(chǔ)存了億萬(wàn)年的太陽(yáng)能。能源與我們的生活密切相關(guān)。

2、經(jīng)歷一次搜集信息、報(bào)告會(huì)上的發(fā)言活動(dòng)。用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)作出假設(shè)性解釋?zhuān)w會(huì)到探究中證據(jù)、邏輯推理及運(yùn)用想象的重要性，將自己的分析結(jié)果與已有的科學(xué)結(jié)論作比較。

3、體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。認(rèn)同珍惜能源、節(jié)約能源的觀點(diǎn)。教學(xué)重、難點(diǎn)

重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)生活動(dòng)的能源及來(lái)源，節(jié)約能源 難點(diǎn)：探究、邏輯推理、想象等能力的培養(yǎng) 教學(xué)準(zhǔn)備

1、學(xué)生準(zhǔn)備：搜集有關(guān)能源的資料

2、教師準(zhǔn)備：煤的化石、能源儲(chǔ)量資料 教學(xué)過(guò)程：

一、整理信息，交流信息

同學(xué)們課前搜集了很多資料，一定有許多有趣的發(fā)現(xiàn)和成果要和大家一起交流，一起分享。我們今天就來(lái)開(kāi)個(gè)“三大能源”發(fā)布會(huì)，向大家發(fā)布“能量與太陽(yáng)有什么聯(lián)系？”的信息。希望大家好好表現(xiàn)。在這堂課中，我們還要評(píng)出哪些同學(xué)表現(xiàn)的最好；哪些小組發(fā)言最積極。

二、探究煤的形成

1、(1)同學(xué)們看一下你們小組的桌面上放著什么？（煤）現(xiàn)在請(qǐng)你拿起你們小組的煤仔細(xì)觀察一下，你發(fā)現(xiàn)了什么？

(2)從煤帶給我們的信息，推測(cè)煤是怎樣形成的。煤為什么埋藏在地下，是怎么形成的呢？ 你這樣說(shuō)的依據(jù)是什么？

教師根據(jù)學(xué)生發(fā)言適時(shí)用多媒體動(dòng)畫(huà)課件展示：

①常常能在煤塊上看到植物枝、葉的痕跡，甚至還發(fā)現(xiàn)了具有完整樹(shù)干形狀的煤。

②煤大多夾在古代沉積的泥沙變成的巖層中。③煤在巖層中是一層一層分布的。

④億萬(wàn)年前地球上氣候溫暖，雨量充足，植物生長(zhǎng)非常繁茂。(3)教師總結(jié)煤的成因，從哪里來(lái)？怎么形成的？（幻燈片播放煤的成因短片）。

2、儲(chǔ)存了億萬(wàn)年的太陽(yáng)能

（1）煤是古代植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)變化而形成的，石油和天然氣又是怎樣得來(lái)的呢？那么石油、天然氣是怎么形成的呢？（煤、石油和天然氣的形成過(guò)程大致相似，都是遠(yuǎn)古的動(dòng)植物殘骸演變而來(lái)）

（2）煤、石油和天然氣其實(shí)就是儲(chǔ)存在動(dòng)、植物身體里的太陽(yáng)能，植物依靠太陽(yáng)生長(zhǎng)，動(dòng)物則以植物和吃植物的其他動(dòng)物為食。它們不知不覺(jué)中把太陽(yáng)的能量?jī)?chǔ)存在了自己的身體里。

在信息資料交流后，讓學(xué)生用箭頭表示出“太陽(yáng)能”、“動(dòng)植物體具有的能量”、“煤、石油、天然氣的能量”三者的轉(zhuǎn)化和傳遞關(guān)系。

通過(guò)研討，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到：植物利用光合作用制造養(yǎng)料，長(zhǎng)成“身體”，就是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成了自己生長(zhǎng)需要的能量，動(dòng)物的食物結(jié)根到底也是植物，所以煤、石油、天然氣就是儲(chǔ)存了億萬(wàn)年的太陽(yáng)能。

3、節(jié)約能源，尋找新能源

展示信息資料1:目前人類(lèi)探明的煤、石油和天然氣的儲(chǔ)量情況。這些能源會(huì)被用完嗎？想象一下那一時(shí)刻到來(lái)時(shí)我們的生活會(huì)是什么樣子？

展示信息資料2:人們開(kāi)發(fā)和利用新能源情況。

1、我們現(xiàn)在應(yīng)該怎樣使用能源？

2、你還知道哪些我們可以利用的能源？

三、總結(jié)歸納、整理信息

請(qǐng)同學(xué)們?cè)u(píng)評(píng)哪位同學(xué)表現(xiàn)的好，為什么？評(píng)出發(fā)言最積極的小組。提出研討過(guò)程中碰到了還沒(méi)有解決的問(wèn)題。小組討論解決這些問(wèn)題的辦法。將有關(guān)信息資料歸類(lèi)做成知識(shí)卡片

四、當(dāng)堂檢測(cè)

（一）、判斷題（對(duì)的打√，錯(cuò)的打×）

1、現(xiàn)在地球上已經(jīng)不能再形成煤了。（）

2、煤、石油、天然氣所具有的能量都來(lái)自于太陽(yáng)。（）

3、石油是用不完的。（）

4、我們要節(jié)約能源。（）

5、煤是由古代低等生物轉(zhuǎn)變而成的。（）6.所有的能源都是無(wú)限的。——（）

（二）、選擇題

1、煤是由億萬(wàn)年前的（）形成的。A、植物 B、低等生物 C、微生物

2、在地球內(nèi)部?jī)?chǔ)存著巨大的（）A、熱能 B、電能 C、磁能 D、機(jī)械能

3、下列能源屬于可再生能源的是（）A、石油 B、煤 C、天然氣 D、風(fēng)

4、下列能源屬于新能源的是（）A、原子能 B、石油 C、煤 D、天然氣

5、科學(xué)家研究證實(shí)，（）年前，地球上氣候溫暖，雨量充足，植物生長(zhǎng)非常繁茂。

A、2-3萬(wàn) B、3-4萬(wàn) C、2-3億 D、3-4億

（三）填空

1、我們使用的能源大部分來(lái)自，我們已經(jīng)直接把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成。

2、在我們現(xiàn)在使用的能量中，、、是最重要的能源。

3、根據(jù)不少的證據(jù)推測(cè)，煤是由古代的 慢慢變成的；石油、天然氣也與煤相類(lèi)似，是幾億年前大量的 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期、復(fù)雜的變化形成的。

第四篇：清潔能源之太陽(yáng)能教案

教

案

課題：清潔能源之太陽(yáng)能 課程： 環(huán)境學(xué)導(dǎo)論 授課教師：xx 授課班級(jí)：化工院科學(xué)教育xx級(jí)xx班 授課日期：2017年10月xx日 課時(shí)：3 教學(xué)目標(biāo):1.明確清潔能源的概念，了解清潔能源的分類(lèi)

2.掌握太陽(yáng)能的概念、分類(lèi)（重點(diǎn)）

3.掌握太陽(yáng)能的優(yōu)缺點(diǎn)(重點(diǎn))4.了解太陽(yáng)能的應(yīng)用

教學(xué)方法：1.講授法

2.討論法

3.提問(wèn)法

教學(xué)內(nèi)容：

一．清潔能源的概念及分類(lèi)

1.概念

清潔能源的準(zhǔn)確定義應(yīng)是：對(duì)能源清潔、高效、系統(tǒng)化應(yīng)用的技術(shù)體系。含義有三點(diǎn)：

第一清潔能源不是對(duì)能源的簡(jiǎn)單分類(lèi)，而是指能源利用的技術(shù)體系；第二清潔能源不但強(qiáng)調(diào)清潔性同時(shí)也強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性；第三清潔能源的清潔性指的是符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能、生物能（沼氣）、地?zé)崮埽òǖ卦春退矗┖３蹦苓@些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此，可再生能源的開(kāi)發(fā)利用，日益受到許多國(guó)家的重視，尤其是能源短缺的國(guó)家。

2.分類(lèi)

（1）可再生能源

消耗后可得到恢復(fù)補(bǔ)充，不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生污染物。如太陽(yáng)能、風(fēng)能，生物能、水能，地?zé)崮?，氫能等。中?guó)目前是國(guó)際潔凈能源的巨頭，是世界上最大的太陽(yáng)能、風(fēng)力與環(huán)境科技公司的發(fā)源地。（2）非再生能源

在生產(chǎn)及消費(fèi)過(guò)程中盡可能減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然氣等）和利用清潔能源技術(shù)處理過(guò)的化石能源，如潔凈煤、潔凈油等。

二．什么是太陽(yáng)能

1.概念

太陽(yáng)能（solar energy），是指太陽(yáng)的熱輻射能（參見(jiàn)熱能傳播的三種方式:輻射），主要表現(xiàn)就是常說(shuō)的太陽(yáng)光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來(lái)，就主要以太陽(yáng)提供的熱輻射能生存，而自古人類(lèi)也懂得以陽(yáng)光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚(yú)等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽(yáng)能已成為人類(lèi)使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽(yáng)能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽(yáng)能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽(yáng)能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。

2.分類(lèi)

（1）光伏

光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料（例如硅）制成的固體光伏電池組成。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表以及計(jì)算機(jī)提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明以及交通信號(hào)燈和監(jiān)控系統(tǒng)，并入電網(wǎng)供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電能。天臺(tái)及建筑物表面均可使用光伏板組件，甚至被用作窗戶(hù)、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設(shè)施通常被稱(chēng)為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。

據(jù)調(diào)研顯示由于產(chǎn)能過(guò)剩導(dǎo)致全球5大制造商利潤(rùn)縮水，2012年光伏組件安裝量將有所減少，這是10余年來(lái)首次出現(xiàn)下降。據(jù)彭博6位分析師的平均預(yù)測(cè)全球家庭與商業(yè)機(jī)構(gòu)將安裝24.8GW的光伏組件。這相當(dāng)于約20座核反應(yīng)堆的發(fā)電量，但與新增27.7GW的光伏裝機(jī)量相比下降10%。據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)估計(jì)，自1999年以來(lái)年均安裝量已增長(zhǎng)61%。（2）太陽(yáng)能光熱

現(xiàn)代的太陽(yáng)熱能科技將陽(yáng)光聚合，并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒?lái)收集太陽(yáng)能外，建筑物亦可利用太陽(yáng)的光和熱能，方是在設(shè)計(jì)時(shí)加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶(hù)或使用能吸收及慢慢釋放太陽(yáng)熱力的建筑材料。

三．太陽(yáng)能的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

（1）普遍：太陽(yáng)光普照大地，沒(méi)有地域的限制，無(wú)論陸地或海洋無(wú)論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開(kāi)發(fā)和利用，便于采集，且無(wú)須開(kāi)采和運(yùn)輸。

（2）無(wú)害：開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。

（3）巨大：每年到達(dá)地球表面上的太陽(yáng)輻射能約相當(dāng)于130萬(wàn)億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開(kāi)發(fā)的最大能源。

（4）長(zhǎng)久：根據(jù)太陽(yáng)產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說(shuō)太陽(yáng)的能量是用之不竭的

缺點(diǎn)：

（1）分散性：到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說(shuō)來(lái)，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時(shí)太陽(yáng)輻射的輻照度最大，在垂直于太陽(yáng)光方向1平方米面積上接收到的太陽(yáng)能平均有1,000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽(yáng)能時(shí)，想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率，往往需要面積相當(dāng)大的一套收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備，造價(jià)較高。（2）不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，所以，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。為了使太陽(yáng)能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源，從而最終成為能夠與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)的替代能源，就必須很好地解決蓄能問(wèn)題，即把晴朗白天的太陽(yáng)輻射能盡量貯存起來(lái)，以供夜間或陰雨天使用，但蓄能也是太陽(yáng)能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。

（3）效率低和成本高：太陽(yáng)能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽(yáng)能利用裝置，因?yàn)樾势?，成本較高，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)室利用效率也不超過(guò)30%，總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，太陽(yáng)能利用的進(jìn)一步發(fā)展，主要受到經(jīng)濟(jì)性的制約。

（4）太陽(yáng)能板污染：現(xiàn)階段，太陽(yáng)能板是有一定壽命的，一般最多3-5年就需要換一次太陽(yáng)能板，而換下來(lái)的太陽(yáng)能板則非常難被大自然分解，從而造成相當(dāng)大的污染。

四．太陽(yáng)能的應(yīng)用

太陽(yáng)能的利用目前還不是很普及，利用太陽(yáng)能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問(wèn)題，但是太陽(yáng)能電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應(yīng)用。人類(lèi)依賴(lài)這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地?zé)崮苜Y源除外），雖然太陽(yáng)能資源總量相當(dāng)于人類(lèi)所利用的能源的一萬(wàn)多倍，但太陽(yáng)能的能量密度低，而且它因地而異，因時(shí)而變，這是開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能面臨的主要問(wèn)題。太陽(yáng)能的這些特點(diǎn)會(huì)使它在整個(gè)綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

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。為人類(lèi)創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會(huì)及人類(lèi)進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。

建設(shè)太空太陽(yáng)能發(fā)電站的設(shè)想早在1968年就有人提出，但直到最近人類(lèi)才開(kāi)始真正將之付諸行動(dòng)。日本可謂此項(xiàng)目的先驅(qū)者之一，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)耗資210億美金，發(fā)電量能達(dá)到十億瓦特，能供29.4萬(wàn)個(gè)家庭使用。在太空建太陽(yáng)能發(fā)電站，無(wú)論氣候如何，均可利用太陽(yáng)能發(fā)電，這與在地球上建立太陽(yáng)能發(fā)電站的情況不同。

（1）光熱利用

它的基本原理是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，通過(guò)與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽(yáng)能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽(yáng)能集熱器和聚焦集熱器（槽式、碟式和塔式）等4種。通常根據(jù)所能達(dá)到的溫度和用途的不同，而把太陽(yáng)能光熱利用分為低溫利用（<200℃）、中溫利用（200～800℃）和高溫利用（>800℃）。目前低溫利用主要有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)能采暖（太陽(yáng)房）、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)能空調(diào)制冷系統(tǒng)等，中溫利用主要有太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電聚光集熱裝置等，高溫利用主要有高溫太陽(yáng)爐等。

（2）發(fā)電利用

清立新能源未來(lái)太陽(yáng)能的大規(guī)模利用是用來(lái)發(fā)電。利用太陽(yáng)能發(fā)電的方式有多種。已實(shí)用的主要有以下兩種。

1）光—熱—電轉(zhuǎn)換。即利用太陽(yáng)輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電。一般是用太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽，然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過(guò)程為光—熱轉(zhuǎn)換，后一過(guò)程為熱—電轉(zhuǎn)換。

2）光—電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的基本裝置是太陽(yáng)能電池。

太陽(yáng)能電池

【材料要求】耐紫外光線的輻射，透光率不下降。鋼化玻璃作成的組件可以承受直徑25毫米的冰球以23米/秒的速度撞擊。

【裝用的EVA膠膜固化后的性能要求】透光率大于90%；交聯(lián)度大于65-85%；剝離強(qiáng)度（N/cm），玻璃/膠膜大于30；TPT/膠膜大于15；耐溫性：高溫85℃、低溫－40℃；太陽(yáng)電池的背面，耐老化、耐腐蝕、耐紫外線輻射、不透氣等。

【用途】太陽(yáng)能發(fā)電廣泛用于太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈、太陽(yáng)能便攜式系統(tǒng)，太陽(yáng)能移動(dòng)電源，太陽(yáng)能應(yīng)用產(chǎn)品，通訊電源，太陽(yáng)能燈具，太陽(yáng)能建筑等領(lǐng)域。

太陽(yáng)能在2050年前可能將成為電力的主要來(lái)源，受助于發(fā)電設(shè)備成本大跌。IEA報(bào)告表示，2050年前太陽(yáng)能光伏(PV)系統(tǒng)將最多為全球貢獻(xiàn)16%的電力，來(lái)自太陽(yáng)能發(fā)電廠的太陽(yáng)能熱力發(fā)電(STE)將提供11%的電力。

（3）光化利用

這是一種利用太陽(yáng)輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。它包括光合作用、光電化學(xué)作用、光敏化學(xué)作用及光分解反應(yīng)。

光化轉(zhuǎn)換就是因吸收光輻射導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的過(guò)程。其基本形式有植物的光合作用和利用物質(zhì)化學(xué)變化貯存太陽(yáng)能的光化反應(yīng)。

植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)自身的生長(zhǎng)與繁衍，若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘，便可實(shí)現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電。太陽(yáng)能光化轉(zhuǎn)換正在積極探索、研究中。通過(guò)植物的光合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過(guò)程。巨型海藻。

（4）燃油利用

歐盟從2011年6月開(kāi)始，利用太陽(yáng)光線提供的高溫能量，以水和二氧化碳作為原材料，致力于“太陽(yáng)能”燃油的研制生產(chǎn)。截止目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已在世界上首次成功實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的可再生燃油全過(guò)程生產(chǎn)，其產(chǎn)品完全符合歐盟的飛機(jī)和汽車(chē)燃油標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需對(duì)飛機(jī)和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行任何調(diào)整改動(dòng)。

研制設(shè)計(jì)的“太陽(yáng)能”燃油原型機(jī)，主要由兩大技術(shù)部分組成：第一部分利用集中式太陽(yáng)光線聚集產(chǎn)生的高溫能量，輔之ETH Zürich 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬氧化物材料添加劑，在自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能高溫反應(yīng)器內(nèi)將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成合成氣（Syngas），合成氣的主要成分為氫氣和一氧化碳；第二部分根據(jù)費(fèi)-托原理（Fischer-Tropsch Principe），將余熱的高溫合成氣轉(zhuǎn)化成可商業(yè)化應(yīng)用于市場(chǎng)的“太陽(yáng)能”燃油成品。

作業(yè)及小結(jié):除太陽(yáng)能以外的清潔能源有哪些？他們之間有何區(qū)別？ 教學(xué)反思及改進(jìn)措施:

第五篇：太陽(yáng)能學(xué)習(xí)心得

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

太陽(yáng)能發(fā)電類(lèi)型

利用太陽(yáng)能發(fā)電有兩大類(lèi)型，一類(lèi)是太陽(yáng)光發(fā)電（亦稱(chēng)太陽(yáng)能光發(fā)電），另一類(lèi)是太陽(yáng)熱發(fā)電（亦稱(chēng)太陽(yáng)能 發(fā)電）。

太陽(yáng)能光發(fā)電是將太陽(yáng)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(yáng)能熱發(fā)電是先將太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)熱能通過(guò)熱機(jī)（如汽輪機(jī)）帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類(lèi)似，只不過(guò)是其熱能不是來(lái)自燃料，而是來(lái)自太陽(yáng)能。結(jié)構(gòu)和工作原理

太陽(yáng)能發(fā)電是利用電池組件將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。太陽(yáng)能電池組件(Solar cells)是利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實(shí)現(xiàn)P-V轉(zhuǎn)換的固體裝置，在廣大的無(wú)電力網(wǎng)地區(qū)，該裝置可以方便地實(shí)現(xiàn)為用戶(hù)照明及生活供電，一些發(fā)達(dá)國(guó)家還可與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。目前從民用的角度，在國(guó)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(guó)內(nèi)主要研究生產(chǎn)適用于無(wú)電地區(qū)家庭照明用的小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。太陽(yáng)能發(fā)電原理

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽(yáng)能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、用戶(hù)即照明負(fù)載等組成。其中，太陽(yáng)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(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端。

1.1 太陽(yáng)能電源系統(tǒng)

太陽(yáng)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(shí)用中的太陽(yáng)能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，稱(chēng)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(yáng)光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類(lèi)型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時(shí)，在一定的條件下，太陽(yáng)能輻射被半導(dǎo)體材料吸收，在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢(shì)壘區(qū)存在著較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場(chǎng)，因而能在光照下形成電流密度J，短路電流Isc，開(kāi)路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)面引出電極并接上負(fù)載，理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負(fù)載形成的回路，就有“光生電流”流過(guò)，太陽(yáng)能電池組件就實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的功率P輸出。

理論研究表明，太陽(yáng)能電池組件的峰值功率Pk，由當(dāng)?shù)氐奶?yáng)平均輻射強(qiáng)度與末端的用電負(fù)荷(需電量)決定。

(2)電能儲(chǔ)存單元：

太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電先進(jìn)入蓄電池儲(chǔ)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(shí)間(發(fā)電時(shí)間)的影響。因此蓄電池瓦時(shí)容量和安時(shí)容量由預(yù)定的連續(xù)無(wú)日照時(shí)間決定。

1.2 控制器

控制器的主要功能是使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點(diǎn)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(gè)系統(tǒng)始終運(yùn)行于最大功率點(diǎn)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(kāi)路或接反時(shí)切斷開(kāi)關(guān)。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點(diǎn)Pm，又能跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)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(lì)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(guò)全橋電路，一般采用SPWM處理器經(jīng)過(guò)調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照

明負(fù)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(hù)使用。2 效率

在太陽(yáng)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(fù)載的效率等組成。但相對(duì)于太陽(yáng)能電池技術(shù)來(lái)講，要比控制器、逆變器及照明負(fù)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(jià)是太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)和難點(diǎn)。太陽(yáng)能電池問(wèn)世以來(lái)，晶體硅作為主角材料保持著統(tǒng)治地位。目前對(duì)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(yùn)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(jìn)理論，建立新模型；聚光電池等。幾種太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率見(jiàn)表1。

表1 轉(zhuǎn)換效率

實(shí)驗(yàn)室典型電池 商品薄膜電池

各種太陽(yáng)能電池 ηmax(%)各種太陽(yáng)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(yáng)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。