新聚光方法收集更多功率的太陽能
近年來，一些國家的科學(xué)家開始利用古老的聚光方法，使得太陽能的利用更集中一些，發(fā)電的功率更大一些。
德國的凹面鏡式太陽能發(fā)電系統(tǒng)
澳大利亞的“太陽球”
美國的凸透鏡式太陽能電池板
人們在古代就知道凸透鏡或凹面鏡可以聚集太陽光，聚集起來的陽光強度很大，甚至可以點燃柴禾。近年來，一些國家的科學(xué)家開始利用古老的聚光方法，使得太陽能的利用更集中一些，發(fā)電的功率更大一些。
美國 凸透鏡式太陽能電池板
太陽能電池板可以把照射到表面的太陽光的能量部分轉(zhuǎn)化為電能。照射到電池板表面的陽光越強，電池板轉(zhuǎn)化的電能越多。我們都知道，凸透鏡可以聚集太陽光。根據(jù)這個原理，美國IBM公司開發(fā)了凸透鏡聚光發(fā)電系統(tǒng)，將太陽光經(jīng)過凸透鏡聚集后，再投射到太陽能電池板上。研究結(jié)果表明，利用了凸透鏡聚光之后，太陽能電池板的發(fā)電功率可提高4倍。
其實，利用凸透鏡聚光發(fā)電的想法早就有人提出。但是，聚光發(fā)電遭遇的最大困難是溫度問題。經(jīng)過凸透鏡聚光照射之后，太陽能電池板的表面溫度可升高到1000多攝氏度。而IBM公司的這套聚光發(fā)電系統(tǒng)之所以成功，是因為研究人員在傳統(tǒng)的太陽能電池板上加入了特殊的制冷系統(tǒng)，它能將電池板的表面溫度從1600攝氏度降低到85攝氏度，從而有效地避免太陽能電池板被燒毀。
澳大利亞 “太陽球”
澳大利亞的“綠金能源”公司研制的“太陽球”可為那些生活在山區(qū)的居民提供充足且廉價的電能。一個“太陽球”的零售價為1190美元。如果考慮到每平方米太陽能電池板74000美元的高昂價格，1190美元的售價可以說是相當(dāng)?shù)牧畠r了。
“太陽球”的表面是一片直徑為1.13米的由丙烯酸酯制成的凸透鏡。它可聚集500倍的陽光到光電轉(zhuǎn)換器上。整套設(shè)備都被安裝在一個鋁制導(dǎo)熱支架上，以便及時地為太陽能電池板降溫。此外，“太陽球”上還配備有一套雙坐標(biāo)驅(qū)動設(shè)備，能夠跟蹤太陽的運動并調(diào)整透鏡的朝向。測試表明，在晴朗的日子里一個“太陽球”的發(fā)電功率可以達到330瓦。也就是說，它每天平均可以產(chǎn)生3度左右的電能。
意大利 凸透鏡式太陽能發(fā)電站
聚集太陽光之后會產(chǎn)生高熱，如果采用冷卻系統(tǒng)又會浪費能源。因此，諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、意大利著名的物理學(xué)家卡洛·魯比亞教授表示，可以直接用聚集的太陽光的熱量發(fā)電。先用各種形狀的凸透鏡采集太陽光熱能，然后利用汽輪機技術(shù)，把太陽光熱能轉(zhuǎn)變成電能。
魯比亞希望在本世紀中期讓意大利大部分地區(qū)的居民使用太陽能，那時就可以大大緩解環(huán)境被污染的問題了。根據(jù)魯比亞和有關(guān)部門向政府提交的計劃，意大利還將在日照期長的西西里島建立一個發(fā)電量為100兆瓦的凸透鏡式太陽能發(fā)電站。
德國 凹面鏡式太陽能發(fā)電裝置
現(xiàn)在一些地區(qū)的人用太陽灶做飯燒水，太陽灶的主體是拋物面形狀的鏡面，把陽光反射以后再聚焦，焦點就是放鍋燒水的地方。現(xiàn)代的太陽能發(fā)電設(shè)備多種多樣，其中一種的原理就和太陽灶一樣，只不過規(guī)模大多了，熱水量也大，生成的蒸汽可以帶動渦輪機發(fā)電。德國航空航天中心技術(shù)熱動力學(xué)研究所的科研人員就致力于開發(fā)這樣一套蓄熱系統(tǒng)。
研究人員用鉀、鈉的硝酸鹽作蓄熱材料，并在蓄熱材料里分層鋪設(shè)石墨導(dǎo)熱管。白天太陽能光熱設(shè)備生產(chǎn)的多余蒸汽就可以通過石墨管道被輸送到蓄熱材料里，作為蓄熱材料的固態(tài)鹽吸收蒸汽的熱能而轉(zhuǎn)化成液態(tài)。太陽落山后再向石墨管道注水，水吸收液態(tài)鹽的熱量而變成蒸汽帶動渦輪發(fā)電機。
這種蓄熱方法也可以應(yīng)用到其他需要蒸汽來帶動的工藝，比如說食品加工或者造紙行業(yè)�？梢哉f，哪里有多余的熱能，就可以在哪里應(yīng)用這種方法儲蓄這些熱能。
