❶ 历年来有哪些国家发明建造了太阳房
1988年，日本建造出一幢奇怪的楼房，这是由日本太阳能专家茂利设计的六层楼房，它没有一个窗户，但楼内却是阳光明媚。茂利认为，过去利用阳光的效率太低。他想到，向日葵每天从早到晚都面向阳光。于是，他在大楼屋顶上安装了19个向日葵式的向日镜，由计算机控制，一直面向太阳；并在每个房间里装上由37根光导纤维组成的光缆，通过光缆把楼顶上收集的阳光传送到房间里，亮度相当于100瓦的灯。
人们需要太阳不仅是采光，而且还可取暖。
早在1882年，美国莫尔斯教授就发明了一种太阳能暖房，能照到太阳一侧的墙壁是用黑石板砌成，外面再罩上玻璃。太阳光被黑石板吸收，使石板与玻璃之间空气变热，空气又与房间相通，就使房屋变暖了，这是被动式取暖。
印度拉达克地区有二百多个农村，用一种太阳能取暖墙供温室能量。太阳能墙是把阳面涂成黑色，以便吸收太阳能量，墙前有双层玻璃窗，玻璃窗与墙之间有空隙。由黑色墙面吸收太阳能形成暖流，进入玻璃与墙之间的热空气收集器，也就是太阳能储能器。热空气由墙上端通气孔进入房内，再由墙下端的通风孔补充冷空气。这样的太阳能墙成本两年就可回收回来。
主动式暖房是利用集热器、储热装置、管道、风机、水泵等组成，吸收太阳热能，使房屋变暖。
1949年，美国麻省理工学院的特克博士建成了“多佛太阳房”，是完全由太阳能取暖的房子。
到90年代，德国又建成新型太阳房。这是“不消耗能源的住房”。房子的阳面全都用玻璃建成，阴面安上尽可能小的窗户，以减少热量散失。房顶上安装太阳能收集器，可以把供暖的热水烧热。庞大的长期存储器能把夏天太阳产生的热量保持到冬天。房顶安装的光电存储器，可把多余的电流输入电网。在冬季的几个月里，住户就可以利用外部电网的电。它的能源是自给自足的。
这所太阳房能自动调节室内温度。室内所需的热量，主要是由照在阳面玻璃上的阳光产生的。阳面的玻璃前装有遮蔽设备，由自动装置控制（也可用手动调节），这一装置，用来调节阳面获得的热量。在天气很热时，多余的热量，可通过一个自动开启的窗户释放。室外在37℃，室内温度只有28℃，由温度交换器起空调器作用。
❷ 自动调控房间采光的传导器有什么作用
导光管照明系统在建筑应用中的优点有哪些？其系统什么原理及构成
一、光导照明系统原理及构成
光导照明又叫管道式日光照明，系统通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配，再经过特殊制作的导光管传输和强化后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果。系统由采光区、传输区、输出区构成。
二、特点及优势
节能环保：降低了建筑物内部白天照明的能耗和部分空调制冷的能耗，由于利用的是自然太阳光，也减少了因火力发电而产生的大量二氧化碳和其它污染物的排放。
健康安全：把室外自然光源引入室内，避免了人们长期在电光源环境下生活和工作引起的心理和生理上的不适，同时因为不使用电能，避免了因用电线路老化而引起电气火灾的安全隐患（特别是对于油库、弹药库等放置易燃易爆物品的场所）。
自然光光照时间长，可以极大地科减少电能消耗，进而降低照明成本，尤其是对于我国东南沿海一带和西北地区自然光照资源十分丰富的地区，光导系统使用的时间可以达到平均每天12h以上，甚至在阴天也可以使用，其节能和经济效益是非常显著的。
现阶段普遍设计和应用的从建筑物屋顶引入室外自然光的方法，主要是通过在建筑物屋顶设置天窗进行采光，而新型光导照明技术较前者有如下技术优势：
①普通天窗采光的采光面积和其开孔面积比仅为1∶1，这就意味着如果想得到更多的室外光线就要增加开孔面积，开孔面积的增大又会加大建筑物的结构设计和施工安装的难度，导致能源的大量耗散，故效率较低，而光导系统采光区面积是开孔面积的2倍以上，采光面积大。
②天窗采光方式引入的光线会随着太阳位置的移动而频繁发生偏移，不能实现精确固定的照明，而光导系统的采光角可达180°，通过光导管和漫射器把采集到的光线准确投射到指定空间区域，光线均匀，无眩光，不会出现局部聚光现象。
③如果仅为采光而使用天窗，其土建及安装成本较高，天窗的透光率衰减较快，且定期需要清洁维护，而其所产生的节能效果与经济价值却无法估计。
④目前的光导照明系统装置具有较好的隔热和防水性能，而天窗采光的方式因其开洞面积的增大，隔热效果会明显降低且漏水隐患也会增多。
三、国内光导系统发展和技术现状
1986年光导管日光照明系统被发明，直到2000年左右这项技术被引入中国。我国光导系统技术虽然相比国外起步较晚，但发展速度较快，因其拥有巨大的经济和社会效益，在国内的推广和应用也开始逐渐普遍。
经过多年的发展完善，现有光导照明系统构成的部件装置，其技术性能和功能多样化都得到了很大提高。
3.1 采光罩
采光装置规格多样，外形美观，采用光学级PC或亚克力材质，罩外表面喷涂UV光固化硬质涂层，光滑耐磨，并具有良好的隔热、隔音性能，透光性强，采光效率高，通过采光罩表面的防紫外线涂层，滤除部分有害的光线辐射，遇火不延燃，且燃烧时不会释放有毒有害物质。
目前市场上有些产品增加了自清洁功能，并通过在采光罩内安装太阳传感器等部件，控制聚光组件始终对向太阳所在位置，极大地提高了太阳光线的收集和利用效率。
3.2 光导管
由特殊材质制作的光导管具有超强反射日光的作用，一般为铝制结构，其厚度仅约为0.4mm，重量轻，安装方便，多采用上下插接式连接，整体密封性好，可防止灰尘和飞虫进入，使光线传导的高效率性能保持长期稳定。
随着光导管材料制作工艺的不断提高，通过在管内壁镀高反射率薄膜（反射率达98%以上）的方式，可极大提高光导管的传输效率，而且通过加装导光弯管，也可使系统的光线传输距离增大，目前市场上常见的弯管主要有：30°、60°和90°弯管，并设有反光镜。弯管的应用使得小尺寸光导管的最大传输距离达到8m，大尺寸的光导管最大传输距离可达20m。
3.3 漫射装置漫射装置
通常由PC材料或PMMA材料制成，具有良好的透光性和漫射性，不易着火且离火自熄。面罩进行了防静电喷涂技术处理，表面防雾不吸尘，易清洁。
为了使光导管传输的光线均匀分散照射到室内，在漫射装置中采用了发散光线用的薄透镜，透镜越薄其透光性和光散性也会越好。漫射装置除有磨砂型、圆型和方型等多种样式，可搭配室内装修与布置风格外，也兼具了良好的隔热和隔音效果。
四、光导照明系统的应用及其效益
近年来，随着社会的快速发展，能源消耗的需求有了巨大的增长，然而面对越来越严峻的能源供应紧张问题，国家及地方政府把节能减排的要求提升到了新的高度。
除相继出台或更新国家及地方有关公共建筑节能设计的标准和技术导则文件外，也对公共建筑绿色节能等级的评定提出了更加细致的要求。如江苏省住房和城乡建设厅出台的DGJ32/J96-2010《公共建筑节能设计标准》地方标准中，对于电气照明节能方面，除了要求照明功率密度值采用目标值外，对灯具效率及照明控制方式也提出了更高的要求。
光诱导系统作为可再生能源利用的重要节能措施之一，也在该标准第7.0.1条和第7.0.4条中被提及，其中第7.0.4条具体明确：根据综合评估，甲类建筑屋面所能安装的太阳能光伏电池容量大约在变压器装机容量的2‰~5‰，由于屋面还有其它机械设备，故综合考虑取约定值2‰，其中太阳能光伏发电系统的设置应符合相关规范的要求。光诱导系统的容量折算可按每个采光孔150W功率计算。
目前，我国照明耗电量约占总发电量的10%，2016年我国总的发电量约为5.99×1012kWh，由此估算年照明耗电量达5.99×1011kWh。据相关统计，白天照明用电占照明总用电量的50%以上，如能大范围普及和使用光导照明系统，能使白天照明用电量下降50%以上，相当于每年节电约1.5×1011kWh［7］。
电价按照0.8元/kWh计算，每年至少可节省电费约为1200亿元。由此可见，光导照明系统等可再生能源利用新技术对社会节能效益和经济效益方面的贡献将是十分巨大的。 树上鸟教育电气设计培训 同时由于我国大部分的发电量还是依靠煤炭火力发电，每节约1kWh用电，就相当于节省了0.4kg标准煤炭和4L净水，同时也减少了因煤炭燃烧所排放的1kg二氧化碳和0.03kg二氧化硫。新技术的使用具有重大的绿色环保意义。
五、光导照明系统在建筑物中应用需要注意的问题
因为光导照明系统需要设置室外采光罩以收集室外光线，在建筑物设计阶段，设计蝙糟楝撬计人员就需对工程所建位置区域的采光条件作一定的分析，根据采光环境，确定系统装置在建筑物设置的区域，比如建筑物屋顶、外立面或建筑主体以外的地下室区域等。
在结合光效和美观的因素下，选定的区域需要考虑光导照明系统开洞的位置和间距，土建设计人员要为系统的后期安装做好相应的预留、预埋设计工作，并对施工安装人员提出如密封、防水等技术措施要求。为保证系统的高光效和良好实际效果，这一环节是不可或缺的。
由于光导照明系统的安装要综合考虑建筑物外立面的美观、保温、密封防水等问题，加之目前国内使用光导照明系统的成本较高，大多数投资方使用此系统仅是从满足国家或地方相关规范最低限值考虑，并且大多只采用在建筑屋面设置采光孔的形式（主要是因为目前市场上的光导管尺寸较大，在建筑内跨楼层敷设或在建筑物立面开洞对建筑的使用面积和外立面美观影响较大），使得导光照明系统往往只能为单层建筑或建筑物屋面下的楼层局部区域服务。
图（1）光导照明与人工照明相结合的照明方式在体育馆中的应用
对于内部空间高大的建筑物，特别是体育场馆建筑为了营造绿色健康的运动氛围，让使用者拥有回归自然的精神感受，自然光线的引入显得尤为重要。
但其屋顶通常是采用带有弧度的球面桁架结构，屋面采用金属板拼接形式，光导照明系统采光孔的设置相对一般建筑物在设计上复杂程度较大，需要根据屋架和屋面金属板的具体构造来均匀合理地布置点位。
在满足施工安装的条件下，使光导装置导入室内的光照更加均匀和舒适。 需要指出的是由于光导照明系统的设计照度一般为75～150lx，而天然光具有动态的不确定性，对于正式的体育比赛而言（特别是有电视转播要求的比赛），其对比赛空间水平照度、垂直照度、照明的均匀度、眩光指数和显色指数等指标的高要求，光导照明显然是无法满足的。
此时为了保证比赛的正常举行，需要通过安装在屋面上的日光电动调节阀关闭光导照明系统，采用人工照明系统。
对于照明要求不高的日常体育教学工作或者学生课外体育活动照明，可采用在光导照明的基础上增加人工照明的方法来补充照度的不足，这种情况需要体育馆人工照明系统根据光导照明照度值范围作出几种常用的灯具补光控制模式，以人工照明结合光导照明的形式满足需求。
而对于赛会准备期间或赛前清扫等日常管理情况可仅使用光导照明来满足视觉需求。光导照明与人工照明相结合的照明方式在体育馆中的应用如图1所示，光导照明系统在游泳馆中的实际应用如图2所示。
图（2）光导照明系统在游泳馆中的实际应用
六、光导照明系统的采光面积与节能效益估算
根据GB50033-2013《建筑采光设计标准》，导光管系统采光设计可按下列公式进行天然光照度计算：
Eav——— 平均水平照度，
lx；n——— 拟采用的导光管采光系统数量
φu——— 导光管采光系统漫射器的设计输出光通量，
lm；CU——— 导光管采光系统的利用系数，
可按GB 50033 - 2013 《建筑采光设计标准》表6. 0. 2 取值；
MF——— 维护系数；
l——— 房间的长度或侧窗采光时的开间宽度；
b——— 房间进深或跨度；
Es——— 室外天然光设计照度值，
lx；At——— 导光管的有效采光面积， m2；
η——— 导光管采光系统的效率。
以建筑物的内走廊采光为参考，估算单个导光管（即n=1）的采光效益；
根据GB50034-2013《建筑照明设计标准》的要求，一般走廊的照度要求为50lx（即Eav=50lx）；
根据GB50033-2013《建筑采光设计标准》中提供的数据，CU值暂取1.04；
Es值以成都地区作为参考，取12000lx；
导光管的有效采光面积（At）以目前市场上最常见的直径为530mm的圆形导光管计算，At=0.22m2；导光管采光系统的效率，结合多个厂家样本综合考虑，η=0.8×0.98×0.86≈0.674；
对于新建建筑，维护系数（MF）非常接近于1，本文考虑到日常情况，MF暂取0.85。
根据以上取值及公式（2）计算可得φu=1779.36lm，再结合公式（1）计算可得l·b≈31.46m2，l·b即为导光管系统实际服务的走廊面积。
根据GB50034-2013《建筑照明设计标准》中一般走廊的照明功率密度限值为≤2.0W/m2（目标值）来计算，单个导光管服务的走廊面积所需要的照明功率为31.46m2×2.0W/m2≈63W，公共走廊是人员流动的主要通道，其照明比内部房间的使用时间长，平均每个工作日可达12h，瑌按一年250个工作日计算，单个导光管每年节省的照明耗电量约为190kWh，电价按照0.8元/kWh计算，每年至少可节省电费152元。
我国绝大部分区域都属于Ⅴ类以上光气候区（即Es值>12000lx），按以上估算，如果能在室外自然光照资源丰富的地区大范围普及应用光导照明系统，将会带来巨大的节能效益和经济效益。
在节省火力发电所消耗煤炭资源和水资源的同时，因煤炭燃烧发电所排放的二氧化碳和二氧化硫等污染环境的气体也将得到有效的控制和减少，从而体现了光导照明系统可观的环保价值。
通过对光导照明系统应用的简单计算分析可见该技术普遍应用带来的巨大经济效益和节能环保价值。
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❸ 通风采光天窗由四川麦克威发明结构防水技术有何意义
屋顶自然通风器及通风采光排烟天窗全结构防水技术，采用专用扣件对板材接缝处进行扣合，不再使用硅胶填缝，彻底消除了硅胶易老化开裂、易渗水、漏水的隐患。
四川麦克威发明的通风器全结构防水技术彻底解决了通风器渗漏隐患，一劳永逸。
❹ 那哪些发明收到了植物的启发
源于植物的发明:我们身边的很多发明都来源于植物。相传木工用的锯子就是鲁班受锯齿草叶子边缘上锋利细齿的启发而发明的。
1948年，瑞士工程师乔治・德・麦斯卓发现了一个有趣的现象，每当他从郊外回来后，常常会发现他的衣服上粘着一些牛蒡的种子。除去这些牛蒡的种子很费事，这引起了他的兴趣。于是，他从衣服上取下一颗牛蒡种子放在放大镜下仔细观察，发现种子上的芒毛有一个个小钩子，正是这些小钩子“抓住”了衣服上的纱线。由此引发灵感，他发明了被称为“魔钩”的尼龙搭扣。
椰子树生长在海边，那巨大的叶片在空中不停地摇摆，遇到飓风和暴雨却很少被折断。原来椰子树的叶片本身较轻，而且结构比较特殊：它的叶面并不是完全平整的，而是凸起、凹下，形成一道道波纹。这种有皱折的叶子与平整的叶子有什么区别呢?科学家用纸做了一个实验：一张纸平展展地搭放在两个相距23cm的酒杯上，跨越酒杯中间地带的那部分纸略微向下弯曲；把这张纸像折扇那样折叠起来，再放回原位，弯曲就不会出现了。不但如此，把一个装了200g酒的酒杯放到原来弯曲处的纸面上，折扇形状的纸仍不弯曲!科学家们计算出，经过这种折叠压模处理的纸比平展的纸能提高强度100倍。1965年，根据这个原理，科学家在法国勃朗峰下的隧道入口处建起了一个类似的保护棚顶，以提高棚顶抗压的能力。波形板、瓦楞纸板和石棉板，也是应用这种原理制作的。
玉米等禾本科植物的叶子常常卷曲成一个长圆筒，这样的叶子比普通叶子结实牢固，不容易被破坏。人们据此设计出一种筒形叶桥，它真的像一个卷曲的长玉米叶，跨度很大，连接宽阔的河流两岸或海峡两岸，中间部分桥面的两侧向上卷起成筒状，汽车与行人就从“筒”的中央穿行。
日本是个多地震的国家，建筑师仿照竹子设计了一幢43层的高楼，即使遇到强烈地震，楼顶摆动幅度达70cm，它也只是“弹跳”几下而不会受到任何破坏。它的墙体模仿了热带森林中的大树，上窄下宽，非常牢固。
南美洲亚马孙河流域生长的王莲，叶子直径可达2m～3m。这种叶子的背面有粗大的叶脉和相互交错的小叶脉，支撑力很强。英国著名建筑师帕克斯顿根据王莲叶片结构，为1851年在伦敦举办的万国工业博览会设计建筑了一座顶棚跨度95m的展览大厅。这座大厅结构既轻巧，又经济耐用，被伦敦市民称为水晶宫，对现代建筑业产生了巨大的影响，被誉为现代建筑的“第一朵报春花”。
路边生长的车前草的叶片排列十分巧妙，不仅呈螺旋形排列，而且相邻叶片之间的夹角为137°30′，这正好是圆的黄金分割的张角，所以，每片叶子都能够得到充足的阳光。于是，建筑师根据车前草的排列结构，设计建筑了一幢螺旋式的13层楼房，使每间房屋在一年四季中都可以得到阳光的照射，成为深受人们欢迎的“采光”建筑。
❺ 谁发明个把阳光引进室内的装置
多装几面镜子折射一下~~或者太阳能转化成电能，然后屋里白天也开灯，其实我也想要这样的装置~~
❻ 发明一种新型玻璃
太阳能节能玻璃
一种新型玻璃即将问世，那就是“太阳能节能玻璃。”它有许多颜色，可以根据自己的爱好来选。这种玻璃的夹层里有一层细细的，但分布度很广的一种“节能网”。“节能网”在夏天，太阳光强烈的时候，它可以将太阳的能量和热量储藏起来，并将太阳光挡之窗外，如你需要使用任何一类电器，都可以将储藏的太阳能使用。这样，就可以使资源节省很多；冬天，这种“节能网”便将夏天的热量充分地释放出来，将室内充满温暖，像开了暖气一样。
韧性玻璃
另一种有“韧性玻璃”不是用来防盗的。它非常柔软，但有韧性，受到猛击也仍安然无恙即使被石头一下，它也毫发无伤，只有那块石头被弹落在地。有些商店喜欢把玻璃擦得很干净，有些老人就会撞上去，如果装上这种玻璃，即使撞上去了也不会受伤。
自然玻璃
每天奔波在外的商务人士，回到家一定很累了，希望能像沐浴在大自然中一样放松一下紧张的心理。现在，这已不是梦想了，我发明的自然玻璃已经上市了。如果把这种玻璃装在屋子的某个地方，你下班一回到家就能呼吸到新鲜的空气和闻到扑鼻的香味。这种玻璃含有独特的香气磁石和空气磁石，它能把很远很远的森林里的空气和香味儿吸收过来，当房间里的空气不新鲜时，释放出来，让人好像沐浴在大自然中，闻着花草的香味，享受心旷神怡的感受。
吸尘玻璃
大家应该知道吸尘器吧，它可是打扫房间地板的好手，可它却不能制服窗户上的灰尘。我寻思着，要是有一种吸尘玻璃该多好啊！玻璃移门很高，要站在小凳子上才能抹到上面，要是换上了“吸尘玻璃”就不用费神了。只要一有灰尘粘在它上面，它就立马把灰尘给消灭。听起来不错吧！那可要好好学习，研制出这种玻璃，为人类造福。
回答者： 江湖美少女 - 试用期 一级 10-18 11:40
资料：
一、平板玻璃
平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品，也称白片玻璃或净片玻璃。按生产方法不同，可分为普通平板玻璃和浮法玻璃。平板玻璃是建筑玻璃中生产量最大、使用最多的一种，主要用于门窗，起采光（可见光透射比85%90%）、围护、保温、隔声等作用，也是进一步加工成其他技术玻璃的原片。
平板玻璃按其用途可分为窗玻璃和装饰玻璃。根据国家标准《普通平板玻璃》（GB4871—1995）和《浮法玻璃》（GB11614—89）的规定，玻璃按其厚度可分为以下几种规格：
引拉法生产的普通平板玻璃：2mm、3mm、4mm、5mm四类。
浮法玻璃：3mm、4mm、5mm、6mm、8mm10mm、12mm七类。
引拉法生产的玻璃其长宽比不得大于2.5，其中2、3mm厚玻璃尺寸不得小于400mm×300mm，4、5、6mm厚玻璃不得小于600mm×400mm。浮法玻璃尺寸一般不小于1000mm×1200mm，5、6mm最大可达3000mm×4000mm。
按照国家标准，平板玻璃根据其外观质量进行分等定级，普通平板玻璃分为优等品、一等品和二等品三个等级。浮法玻璃分为优等品、一级品和合格品三个等级。同时规定，玻璃的弯曲度不得超过0.3%。
普通平板玻璃以标准箱、实际箱和重量箱计量，厚度2mm的平板玻璃，每10m为1标准箱；对于其他厚度规格的平板玻璃，均需进行标准箱换算。实际箱是用于运输计件娄的单位。玻璃的厚度不同每实际箱的包装量也不一样。实际箱按同厚度累计平方数乘以厚度系数即可得出标准箱数。重量箱是指2mm厚度的平板玻璃每一标准箱的重量，其他厚芳的玻璃可按一定的系数进行换数。
平板玻的用途有两个方面：3～5mm的平板玻璃一般是直接用于门窗的采光，8～12mm的平板玻璃可用于隔断。另外的一个重要用途是作为钢化、夹层、镀膜、中空等玻璃的原片。
二、安全玻璃
安全玻璃是指与普通玻璃相比，具有力学强度高、抗冲击能力强的玻璃。其主要品种有钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃和钛化玻璃。安全玻璃被击碎时，其碎片不会伤人，并兼具有防盗、防火的功能。根据生产时所用的玻璃原片不，安全玻璃具有一定的装饰效果。
（一）钢化玻璃
钢化玻璃又称强化玻璃。它是用物理的或化学的方法，在玻璃表面上形成一个压应力层，玻璃本身具有较高的抗压强度，不会造成破坏。当玻璃受到外力作用时，这个压力层可将部分拉应力抵销，避免玻璃的碎裂，虽然钢化玻璃内部处于较大的拉应力状态，但玻璃的内部无缺陷存在，不会造在成破坏，从而达到提高玻璃强度的目的。
钢化玻璃是平板玻璃的二次加工产品，钢化玻璃的加工可分为物理钢化法和化学钢化法。
物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃。它时将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度（600℃）时，通过自身的形变消除内部应力，然后将玻璃移出加热炉，再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温，即可制得钢化玻璃。这种玻璃处于内部受拉，外部受压的应力状态，一旦局部发生破损，便会发生应力释放，玻璃被破碎成无数小块，这些小的碎片没有尖锐棱角，不易伤人。
化学钢化玻璃是通过改变玻璃的表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般是应用离子交换法进行钢化。其方法是将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃，浸入到熔融状态的锂（Li＋）盐中，使玻璃表层的Na＋或K＋离子与Li＋离子发生交换，表面形成Li＋离子交换层，由于Li＋的膨胀系数小于Na＋、K＋离子，从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大，当冷却到常温后，玻璃便同样处于内层受拉，外层受压的状态，其效果类似于物理钢化玻璃。
钢化玻璃强度高，其抗压强度可达125MPa以上，比普通玻璃大4～5倍；抗冲击强度也很高，用钢球法测定时，0.8kg的钢球从1.2m高度落下，玻璃可保持完好。
钢化玻璃的弹性比普通玻璃大得多，一块1200mm×350mm×6mm的钢化玻璃，受力后可发生达100mm的弯曲挠度，当外力撤除后，仍能恢复原状，而普通玻璃弯曲变形只能有几毫米。
热稳定性好，在受急冷急热时，不易发生炸裂是钢化玻璃的又一特点。这是因为钢化玻璃的压应力可抵销一部分因急冷急热产生的拉应力之故。钢化玻璃耐热冲击，最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化。
由于钢化玻璃具有较好的机械性能和热稳定性，所以在建筑工程、交通工具及其他领域内得到广泛的应用。平钢化玻璃常用作建筑物的门窗、隔墙、幕墙及橱窗、家具等，曲面玻璃常用于汽车、火车及飞机等方面。
使用时应注意的是钢化玻璃不能切割、磨削，边角不能碰击挤压，需按现成的尺寸规格选用或提出具体设计图纸进加工定制。用于大面积的玻璃幕墙的玻璃在钢化上要予以控制，选择半钢化玻璃，即其应力不能过大，以避免受风荷载引起震动而自爆。
根据所用的玻璃原片不同，可制成普通钢化玻璃、吸热钢化玻璃、彩然钢化玻璃、钢化中空玻璃等。
（二）、夹丝玻璃
夹丝玻璃也称防碎玻璃或钢丝玻璃。它是由压延法生产的，即在玻璃熔融状态下将经预热处理的钢丝或钢丝网压入玻璃中间，经退火、切割而成。夹丝玻璃表面可以是压花的或磨光的，颜色可以制成无色透明或彩色的。
夹丝玻璃的特点是安全性和防火性好。夹丝玻璃由于钢丝网的骨架作用，不仅提高了玻璃的强度，而且当受到冲击或温度骤变而破坏时，碎片也不会飞散，避免了碎片对人的伤害。在出现火情时，当火焰延，夹丝玻璃受热炸裂，由于金属丝网的作用，玻璃仍能保持固定，隔绝火焰，故又称为防火玻璃。
根据国家行业标准JC433-91规定，夹丝玻璃厚度分为：6、7、10mm，规格尺寸一般不小于600mm×400mm，不大于2000mm×1200mm。
目前我国生产的夹丝玻璃分为夹丝压花玻璃和夹丝磨光玻璃两类。夹丝玻璃可用于建筑的防门窗、天窗、采光屋顶、阳台等部位。
（三）夹层玻璃
夹层玻璃是在两片或多片玻璃原片之间，用PVB（聚乙烯醇丁醛）树脂胶片，经过加热、加压粘合而成的平面或曲面的复合玻璃制品。用于夹层玻璃的原片可以是普通平板玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃、彩色玻璃、吸热玻璃或热反射玻璃等。
夹层玻璃的层数有2、3、5、7层，最多可达9层，对两层的夹层玻璃，原片的厚度常用的有（mm）：2＋3、3＋3、3＋5等。夹层玻璃的结构，如图8-1所示。
夹层玻璃的透明性好，抗冲击性能要比一般平板玻璃高好几倍，用多层普通玻璃或钢化玻璃复合起来，可制成防弹玻璃。由于PVB胶片的粘合作用，玻璃即使破碎时，碎片也不会飞扬伤人。通过采用不同的原片玻璃，夹层玻璃还可具有耐久、耐热、耐湿等性能。
夹层玻璃有着较高的安全性，一般用于在建筑上用作高层建筑门窗、天窗和商店、银行、珠宝的橱窗、隔断等。
（四）钛化玻璃
钛化玻璃也称永不碎铁甲箔膜玻璃。是将钛金箔膜紧贴在任意一种玻璃基材之上，使之结合成一体的新型玻璃。钛化玻璃具有高抗碎能力，高防热及防紫外线等功能。不同的基材玻璃与不同的钛金箔膜，可组合成不同色泽、不同性能、不同规格的钛化玻璃。钛化玻璃常见的颜色有：无色透明、茶色、茶色反光、铜色反光等。
三、节能型玻璃
传统的玻璃应用在建筑物上主要是采光，随着建筑物门窗尺寸的加大，人们对门窗的保温隔热要求也相应的提高了，节能装饰型玻璃就是能够满足这种要求，集节能性和装饰性于一体的玻璃。节能装饰型玻璃通常具有令人赏心悦目的外观色彩，而且还具有特殊的对光和热的吸收、透射和反射能力，用建筑物的外墙窗玻璃幕墙，可以起到显著的节能效果，现已被广泛地应用于各种高级建筑物之上。建筑上常用的节能装饰玻璃有吸热玻璃、热反射玻璃和中空玻璃等。
（一）吸热玻璃
吸热玻璃是能吸收大量红外线辐射能、并保持较高可见光透过率的平板玻璃。生产吸热玻璃的方法有两种：一是在普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中加入一定量的有吸热性能的着色剂；另一种是在平板玻璃表面喷镀一层或多层金属或金属氧化物薄膜而制成。
吸热玻璃有灰色、茶色、蓝色、绿色、古铜色、青铜色、粉红色和金黄色等。我国目前主要生产前三种颜色的吸热玻璃。厚度有2、3、5、6mm四种。吸热玻还可以进一步加工制成磨光、钢化、夹层或中空玻璃。
吸热玻璃与普通平板玻璃相比具有如下特点：
⒈吸收太阳辐射热。如6mm厚的透明浮法玻璃，在太阳光照下总透过热为84%，而同样条件下吸热玻璃的总透过热量为60%。吸热玻璃的颜色和厚度不同，对太阳辐射热的吸收程度也不同。
⒉吸收太阳可见光，减弱太阳光的强度，起到反眩作用。
⒊具有一定的透明度，并能吸收一定的紫外线。
由于述特点，吸热玻璃已广泛用于建筑物的门窗、外墙以及用作车、船挡风玻璃等，起到隔热、防眩、采光及装饰等作用。
（二）热反射玻璃
热反射玻璃是有较高的热反射能力而又保持良好透光性的平板玻璃，它是采用热解法、真空蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜，或采用电浮法等离子交换方法，以金属离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜。热反射玻璃也称镜面玻璃，有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青铜色和浅蓝等各色。
热反射玻璃的热反射率高，如6mm厚浮法玻璃的总反射热仅16%，同样条件下，吸热玻璃的总反射热为40%，而热反射玻璃则可高达61%，因而常用它制成中空玻璃或夹层玻璃，以增加其绝热性能。镀金属膜的热反射玻璃还有单向透像的作
❼ 谁知道人类利用太阳能的历史太阳灶是谁发明的
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机
算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年-1900年之间，世界上又研制
成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率
不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年
间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段，下面分别予以介绍。
1．1第一阶段1900-1920
在这一阶段，世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用平
板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，最大输出功率达73.64kW，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造
的典型装置有：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW；1902
-1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；1913年，在埃及开罗以南
建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。
1．2第二阶段（1920-1945）
在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃
料的大量开发利用和发生第二次世界大战（1935-1945）有关，而太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此
使太阳能研究工作逐渐受到冷落。
1．3第三阶段（1945-1965）
在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少，
呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展，并且成立太阳能学术组织，举办学
术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。
在这一阶段，太阳能研究工作取得一些重大进展，比较突出的有：1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳
热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了
条件；1954年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础。
此外，在这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有：
1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。
1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。
1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。
在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上
的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展，建成
一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。
1．4第四阶段门(1965-1973）
这一阶段，太阳能的研究工作停滞不前，主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资
大，效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。
1．5第五阶段（1973-1980）
自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退
的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗
争，维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家，在经济上遭到沉重打击。
于是，西方一些人惊呼：世界发生了“能源危机”（有的称“石油危机”）。这次“危机”在客观上使人们
认识到：现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家，尤其是工业发达国
家，重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。
1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，并且成立太阳能开发银行，促进太
阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”，其中太阳能的研究开发项目有：太阳房
、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电他生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划，日
本政府投入了大量人力、物力和财力。
70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮，对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员，纷纷投身
太阳能事业，积极向政府有关部门提建议，出书办刊，介绍国际上太阳能利用动态；在农村推广应用太阳灶
，在城市研制开发太阳热水器，空间用的太阳电池开始在地面应用……。1975年，在河南安阳召开“全国
第一次太阳能利用工作经验交流大会”，进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后，太阳能研究
和推广工作纳入了我国政府计划，获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所，纷纷设立太阳能课题
组和研究室，有的地方开始筹建太阳能研究所。当时，我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。
这一时期，太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期，具有以下特点：
（1）各国加强了太阳能研究工作的计划性，不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为
政府行为，支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃，一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工
作。
（2）研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得一批较大成果，如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、
光解水制氢、太阳能热发电等。
（3）各国制定的太阳能发展计划，普遍存在要求过高、过急问题，对实施过程中的困难估计不足，希望在
较短的时间内取代矿物能源，实现大规模利用太阳能。例如，美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范
卫星电站，1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上，这一计划后来进行了调整，至今空间太阳
能电站还未升空。
（4）太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化，太阳能产业初步建立，但规模较小，经济效益尚不理想
1．6第六阶段（1980-1992）
70年代兴起的开发利用太阳能热潮，进入80年代后不久开始落潮，逐渐进入低谷。世界上许多国家相
继大幅度削减太阳能研究经费，其中美国最为突出。
导致这种现象的主要原因是：世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力；太阳
能技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标没有实现，以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心；核
电发展较快，对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。
受80年代国际上太阳能低落的影响，我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱，有人甚至提出：太阳
能利用投资大、效果差、贮能难、占地广，认为太阳能是未来能源，主张外国研究成功后我国引进技术。虽
然，持这种观点的人是少数，但十分有害，对我国太阳能事业的发展造成不良影响。
这一阶段，虽然太阳能开发研究经费大幅度削减，但研究工作并未中断，有的项目还进展较大，而且促使
人们认真地去审视以往的计划和制定的目标，调整研究工作重点，争取以较少的投入取得较大的成果。
1．7第七阶段（1992-至今）
由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样
背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》，
《2I世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了
可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在
一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。
世界环发大会之后，我国政府对环境与发展十分重视，提出10条对策和措施，明确要“因地制宜地开发
和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”，制定了《中国21世纪议程》，进一步明确
了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》
（1996-2010），明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施
。这些文件的制定和实施，对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。
1996年，联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”，会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言
）｝，会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》（1996-2005），《国际太阳能公约》，《世界太阳能战略
规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心，要求全球共同行动
，广泛利用太阳能。
1992年以后，世界太阳能利用又进入一个发展期，其特点是：太阳能利用与世界可持续发展和环境保护
紧密结合，全球共同行动，为实现世界太阳能发展战略而努力；太阳能发展目标明确，重点突出，措施得力
，有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端，保证太阳能事业的长期发展；在加大太阳能研究开发力度的
同时，注意科技成果转化为生产力，发展太阳能产业，加速商业化进程，扩大太阳能利用领域和规模，经济
效益逐渐提高；国际太阳能领域的合作空前活跃，规模扩大，效果明显。
通过以上回顾可知，在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦，一般每次高潮期后都会出现低潮期，
处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同，人们对其认识差别大，反复
多，发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大，短时间内很难实现大规模利用；另一方面也说明太阳能利
用还受矿物能源供应，政治和战争等因素的影响，发展道路比较曲折。尽管如此，从总体来看，20世纪取得的
太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。
2太阳能科技进步
太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项，即太阳能采集、太
阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输，将这些技术与其它相关技术结合在一起，便能进行太阳能的实际利用。
2．1太阳能采集
太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者为了提高温度，必须采用一定的技
术和装置（集热器），对太阳能进行采集。集热器按是否聚光，可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。
非聚光集热器（平板集热器，真空管集热器）能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射，集热温度较低；聚
光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上，可获得较高温度，但只能利用直射辐射，且需要跟踪太阳。
2．1．1平板集热器
历史上早期出现的太阳能装置，主要为太阳能动力装置，大部分采用聚光集热器，只有少数采用平板集
热器。平板集热器是在17世纪后期发明的，但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。在太阳
能低温利用领域，平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。为了提高效率，降低成本，或者为了满足特
定的使用要求，开发研制了许多种平板集热器：
按工质划分有空气集热器和液体集热器，目前大量使用的是液体集热器；
按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等；
按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器，还有带平面反射镜集热器和逆平
板集热器等；
按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。
目前，国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合，国外一般采用高频
焊，国内以往采用介质焊，199S年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产
线，通过消化吸收，现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。
为了减少集热器的热损失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料，但这些
材料价格较高，一时难以推广应用。
2．1．2真空管集热器
为了减少平板集热器的热损，提高集热温度，国际上70年代研制成功真空集热管，其吸热体被封闭在高
真空的玻璃真空管内，大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起，即构成真空管集热器，为了增
加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装了反光板。
真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管，玻璃七型管真空集热管，玻璃。金属热管真空集热管，直通
式真空集热管和贮热式真空集热管。最近，我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集
热管。
我国自1978年从美国引进全玻璃真空集热管的样管以来，经20多年的努力，我国已经建立了拥有自主
知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业，用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上，产品质量达世
界先进水平，产量雄居世界首位。
我国自80年代中期开始研制热管真空集热管，经过十几年的努力，攻克了热压封等许多技术难关，建立
了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地，产品质量达到世界先进水平，生产能力居世界首位。
目前，直通式真空集热管生产线正在加紧进行建设，产品即将投放市场。
2。1．3聚光集热器
聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分，聚光集热器基本可分
为反射聚光和折射聚光两大类，每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。为了满足太阳能利用的要求，
简化跟踪机构，提高可靠性，降低成本，在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多，但推广应用的数量远比平
板集热器少，商业化程度也低。
在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器（点聚焦）和槽形抛物面镜聚光集热器
（线聚焦）。前者可以获得高温，但要进行二维跟踪；后者可以获得中温，只要进行一维跟踪。这两种聚光集热
器在本世纪初就有应用，几十年来进行了许多改进，如提高反射面加工精度，研制高反射材料，开发高可靠性
跟踪机构等，现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求，但由于造价高，限
制了它们的广泛应用。
70年代，国际上出现一种“复合抛物面镜聚光集热器”（CPC），它由二片槽形抛物面反射镜组成，不需要
跟踪太阳，最多只需要随季节作稍许调整，便可聚光，获得较高的温度。其聚光比一般在10以下，当聚光比在
3以下时可以固定安装，不作调整。当时，不少人对CPC评价很高，甚至认为是太阳能热利用技术的一次重
大突破，预言将得到广泛应用。但几十年过去了，CPC仍只是在少数示范工程中得到应用，并没有象平板集
热器和真空管集热器那样大量使用。我国不少单位在七八十年代曾对CPC进行过研制，也有少量应用，但现
在基本都已停用。
其它反射式聚光器还有圆锥反射镜、球面反射镜、条形反射镜、斗式槽形反射镜、平面。抛物面镜聚光器
等。此外，还有一种应用在塔式太阳能发电站的聚光镜--定日镜。定日镜由许多平面反射镜或曲面反射镜
组成，在计算机控制下这些反射镜将阳光都反射至同一吸收器上，吸收器可以达到很高的温度，获得很大的
能量。
利用光的折射原理可以制成折射式聚光器，历史上曾有人在法国巴黎用二块透镜聚集阳光进行熔化金
属的表演。有人利用一组透镜并辅以平面镜组装成太阳能高温炉。显然，玻璃透镜比较重，制造工艺复杂，造
价高，很难做得很大。所以，折射式聚光器长期没有什么发展。70年代，国际上有人研制大型菲涅耳透镜，试
图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅耳透镜是平面化的聚光镜，重量轻，价格比较低，也有点聚焦和线聚焦之
分，一般由有机玻璃或其它透明塑料制成，也有用玻璃制作的，主要用于聚光太阳电池发电系统。
我国从70年代直至90年代，对用于太阳能装置的菲涅耳透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面
积的柔性透明塑料菲涅耳透镜，也有人采用组合成型刀具加工直径1.5m的点聚焦菲涅耳透镜，结果都不大
理想。近来，有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅耳透镜，但精度不够，尚需提高。
还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器，虽然尚未获得实际应用，但具有一定启发性。一种
是光导纤维聚光器，它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成，阳光通过光纤透镜聚焦后由光纤传至使
用处。另一种是荧光聚光器，它实际上是一种添加荧光色素的透明板（一般为有机玻璃），可吸收太阳光中与
荧光吸收带波长一致的部分，然后以比吸收带波长更长的发射带波长放出荧光。放出的荧光由于板和周围介
质的差异，而在板内以全反射的方式导向平板的边缘面，其聚光比取决于平板面积和边缘面积之比，很容易
达到10一100，这种平板对不同方向的入射光都能吸收，也能吸收散射光，不需要跟踪太阳。
2．2太阳能转换
太阳能是一种辐射能，具有即时性，必须即时转换成其它形式能量才能利用和贮存。将太阳能转换成不
同形式的能量需要不同的能量转换器，集热器通过吸收面可以将太阳能转换成热能，利用光伏效应太阳电池
可以将太阳能转换成电能，通过光合作用植物可以将太阳能转换成生物质能，等等。原则上，太阳能可以直接
或间接转换成任何形式的能量，但转换次数越多，最终太阳能转换的效率便越低。
2．2．1太阳能-热能转换
黑色吸收面吸收太阳辐射，可以将太阳能转换成热能，其吸收性能好，但辐射热损失大，所以黑色吸收面
不是理想的太阳能吸收面。
选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比，吸收太阳辐射的性能好，且辐射热损失小，是比较理
想的太阳能吸收面。这种吸收面由选择性吸收材料制成，简称为选择性涂层。它是在本世纪40年代提出的，
1955年达到实用要求，70年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用，目前已研制成
上百种选择性涂层。
我国自70年代开始研制选择性涂层，取得了许多成果，并在太阳集热器上广泛使用，效果十分显著。
2．2．2太阳能一电能转换
电能是一种高品位能量，利用、传输和分配都比较方便。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重
要技术基础，世界各国都十分重视，其转换途径很多，有光电直接转换，有光热电间接转换等。这里重点介绍
光电直接转换器件--太阳电池。
世界上，1941年出现有关硅太阳电池报道，1954年研制成效率达6％的单晶硅太阳电池，1958年太阳电
池应用于卫星供电。在70年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。70年代以后，对太阳
电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展，地面应用规模逐渐扩大，
但从大规模利用太阳能而言，与常规发电相比，成本仍然大高。
目前，世界上太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24％（4cm2)，多晶硅电池18。6％（4cm2），
InGaP／GaAs双结电池30．28％（AM1），非晶硅电池14．5％（初始）、12．8（稳定），碲化镐电池15．8％，
硅带电池14．6％，二氧化钛有机纳米电池10．96％。
我国于1958年开始太阳电他的研究，40多年来取得不少成果。目前，我国太阳电他的实验室效率最高
水平为：单晶硅电池20．4％（2cm×2cm），多晶硅电池14．5％（2cm×2cm）、12％（10cm×10cm），GaAs电池
20．1％（lcm×cm），GaAs／Ge电池19．5％（AM0），CulnSe电池9％（lcm×1cm），多晶硅薄膜电池13．6％
（lcm×1cm，非活性硅衬底），非晶硅电池8．6％（10cm×10cm）、7．9％（20cm×20cm）、6．2％（30cm×30cm），
二氧化钛纳米有机电池10％（1cm×1cm）。
2．2．3太阳能一氢能转换
氢能是一·种高品位能源。太阳能可以通过分解水或其它途径转换成氢能，即太阳能制氢，其主要方法如
下：
（1）太阳能电解水制氢
电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法，效率较高（75％-85％），但耗电大，用常规电制氢，从能
量利用而言得不偿失。所以，只有当太阳能发电的成本大幅度下降后，才能实现大规模电解水制氢。
（2）太阳能热分解水制氢
将水或水蒸汽加热到3000K以上，水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高，但需要高倍聚光器才
能获得如此高的温度，一般不采用这种方法制氢。
（3）太阳能热化学循环制氢
为了降低太阳能直接热分解水制氢要求的高温，发展了一种热化学循环制氢方法，即在水中加入一种或
几种中间物，然后加热到较低温度，经历不同的反应阶段，最终将水分解成氢和氧，而中间物不消耗，可循环
使用。热化学循环分解的温度大致为900-1200K，这是普通旋转抛物面镜聚光器比较容易达到的温度，其分
解水的效率在17．5％-75．5％。存在的主要问题是中间物的还原，即使按99．9％-99．99％还原，也还要作
0.1％-0.01％的补充，这将影响氢的价格，并造成环境污染。
（4）太阳能光化学分解水制氢
这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处，在水中添加某种光敏物质作催化剂，增加对阳光中长
波光能的吸收，利用光化学反应制氢。日本有人利用碘对光的敏感性，设计了一套包括光化学、热电反应的综
合制氢流程，每小时可产氢97升，效率达10％左右。
（5）太阳能光电化学电池分解水制氢
1972年，日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极，而以铂黑作阴极，制成太阳能光电化
学电池，在太阳光照射下，阴极产生氢气，阳极产生氧气，两电极用导线连接便有电流通过，即光电化学电池
在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视，
认为是太阳能技术上的一次突破。但是，光电化学电他制氢效率很低，仅0．4％，只能吸收太阳光中的紫外光
和近紫外光，且电极易受腐蚀，性能不稳定，所以至今尚未达到实用要求。
（6）太阳光络合催化分解水制氢
从1972年以来，科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力，并从络合催化电荷转移反
应，提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂，它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电
荷转移和集结，并通过一系列偶联过程，最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟，研究工作正
在继续进行。
（7）生物光合作用制氢
40多年前发现绿藻在无氧条件下，经太阳光照射可以放出氢气；十多年前又发现，兰绿藻等许多藻类在
无氧环境中适应一段时间，在一定条件下都有光合放氢作用。
目前，由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够，藻类放氢的效率很低，要实现工程化产氢还有相当
大的距离。据估计，如藻类光合作用产氢效率提高到10％，则每天每平方米藻类可产氢9克分子，用5万平
方公里接受的太阳能，通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。
2．2．4太阳能-生物质能转换
通过植物的光合作用，太阳能把二氧化碳和水合成有机物（生物质能）并放出氧气。光合作用是地球上最
大规模转换太阳能的过程，现代人类所用燃料是远古和当今光合作用固定的太阳能，目前，光合作用机理尚
不完全清楚，能量转换效率一般只有百分之几，今后对其机理的研究具有重大的理论意义和实际意义。
2．2．5太阳能-机械能转换
20世纪初，俄国物理学家实验证明光具有压力。20年代，前苏联物理学家提出，利用在宇宙空间中巨大
的太阳帆，在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进，将太阳能直接转换成机械能。科学家估计，在未来
10～20年内，太阳帆设想可以实现。
通常，太阳能转换为机械能，需要通过中间过程进行间接转换。
2．3太阳能贮有
地面上接受到的太阳能，受气候、昼夜、季节的影响，具有间断性和不稳定性。因此，太阳能贮存十分必
要，尤其对于大规模利用太阳能更为必要。
太阳能不能直接贮存，必须转换成其它形式能量才能贮存。大容量、长时间、经济地贮存太阳能，在技术
上比较困难。本世纪初建造的太阳能装置几乎都不考虑太阳能贮存问题，目前太阳能贮存技术也还未成熟，
发展比较缓慢，研究工作有待加强。
2.3.1太阳能贮热
（1）显热贮存
利用材料的显热贮能是最简单的贮能方法。在实际应用中，水、沙、石子、土壤等都可作为贮能材料，其中
水的比热容最大，应用较多。七八十年代曾有利用水和土壤进行跨季节贮存太阳能的报道。但材料显热较小，
贮能量受到一定限制。
（2）潜热贮存
利用材料在相变时放出和吸入的潜热贮能，其贮能量大，且在温度不变情况下放热。
在太阳能低温贮存中常用含结晶水的盐类贮能，如10水硫酸钠／水氯化钙、12水磷酸氢钠等。但在使
用中要解决过冷和分层问题，以保证工作温度和使用寿命。
太阳能中温贮存温度一般在100℃以上、500℃以下，通常在300℃左右。适宜于中温贮存的材料有：高压
热水、有机流体、共晶盐等。
太阳能高温贮存温度一般在500℃以上，目前正在试验的材料有：金属钠、熔融盐等。
1000℃以上极高温贮存，可以采用氧化铝和氧化锗耐火球。
（3）化学贮