太阳能及其利用
新型太阳能利用技术及其在建筑物中的应用
新型太阳能利用技术及其在建筑物中的应用随着全球能源需求不断增加，寻找可再生能源的方法变得越来越重要。
其中一种可再生能源是太阳能，它是一种清洁、可再生、无污染的能源。
虽然太阳能技术存在已经有一段时间，但现在许多新型的太阳能技术，其效率和成本比原来更好，引起了越来越多人的关注。
在这篇文章中，我们将讨论一下新型太阳能利用技术及其在建筑物中的应用。
1. 新型太阳能利用技术1.1 高效率的太阳能电池太阳能电池将太阳能转换为电能，但是早期的太阳能电池效率很低。
现在，新型太阳能电池使用更高效的材料和设计来提高效率。
例如，有机太阳能电池使用有机材料来收集太阳能，这些材料更轻便、成本更低、制造起来更容易，并可以在低照度条件下工作。
此外，柔性太阳能电池可以折叠、卷起来，并且可以适配许多不同的表面，例如：人造革和纸张。
1.2 太阳能热利用太阳能热利用是利用太阳能产生热能。
新型的太阳能热集中技术可以将太阳光集中到一个小点上，产生高温，用于生产热水、蒸汽和电力。
此外，新型的太阳能空间加热技术可以在室内使用，使人们享受到更加温暖、舒适的室内环境。
1.3 太阳能光伏发电光伏发电是一种将太阳能转换为电能的过程。
现在，新型的太阳能光伏技术可以在室内和室外使用。
例如，透明太阳能电池可以安装在建筑物的窗户和玻璃幕墙上，同时保证建筑物的通透性，通过光伏发电来产生电力。
此外，太阳能屋顶瓦片也可以通过光伏技术来发电，并代替传统的屋顶瓦片。
1.4 太阳能驱动的空调太阳能驱动的空调是一种使用太阳能发电的空调系统。
新型的太阳能空调系统可以减少能源消耗和碳排放，并且在不稳定的能源市场下，其成本比传统的空调系统更加可控。
2. 新型太阳能在建筑物中的应用2.1 建筑一体化太阳能建筑一体化太阳能是将太阳能技术融入到建筑物的设计中。
例如，使用透明的太阳能电池给建筑物供电，使用太阳能热集中技术对建筑物进行加热，使用太阳能驱动的空调系统来保持建筑物内的舒适度。
《太阳能及其利用核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年小学科学湘科版》
《太阳能及其利用》导学案
一、进修目标：
1. 了解太阳能的定义及其在平时生活中的应用；
2. 掌握太阳能的利用方式和原理；
3. 了解太阳能在环保领域中的重要性。
二、进修内容：
1. 太阳能的定义及特点；
2. 太阳能的应用领域；
3. 太阳能的利用方式和原理；
4. 太阳能在环保领域中的作用。
三、进修过程：
1. 导入：通过观看太阳能的应用视频，引导学生了解太阳能在平时生活中的应用，并提出问题引导学生思考。
2. 进修：讲解太阳能的定义及特点，引导学生认识太阳能的重要性和无限性。
3. 实践：组织学生进行太阳能利用实验，让学生亲自体验太阳能的利用方式和原理。
4. 拓展：通过讨论太阳能在环保领域中的作用，引导学生思考太阳能对环境珍爱的重要性。
5. 总结：总结太阳能的定义、特点、应用领域、利用方式和在环保领域中的作用，让学生对太阳能有一个全面的了解。
四、课后作业：
1. 撰写一篇关于太阳能的应用及其对环境珍爱的作用的小论文；
2. 收集太阳能利用的案例，分享给同砚们。
五、评判标准：
1. 对太阳能的定义及特点有清晰的认识；
2. 能够描述太阳能的应用领域和利用方式；
3. 能够分析太阳能在环保领域中的作用。
六、拓展延伸：
1. 参观太阳能利用项目，深入了解太阳能在实际生活中的应用；
2. 参与太阳能相关的竞争或活动，提升对太阳能的认识和理解。
通过本节课的进修，置信同砚们对太阳能及其利用有了更深入的了解，也对环保认识有了更加深刻的认识，希望大家能够积极应用太阳能，为环境珍爱贡献自己的力量。
《太阳能及其利用》作业设计方案
《太阳能及其利用》作业设计方案第一课时一、教学目标1.了解太阳能的定义和特点，掌握太阳能的来源和利用方式。
2.掌握太阳能在生活中的应用，了解太阳能的环境优势和经济效益。
3.培养学生的实践能力和创新思维，引导学生积极参与太阳能利用的实践活动。
二、教学内容1.太阳能的定义和特点2.太阳能的来源和获取方式3.太阳能在生活中的应用4.太阳能的环境优势和经济效益5.太阳能利用的实践活动三、教学过程1.导入：通过展示一些太阳能应用的实例，引起学生对太阳能的兴趣。
2.讲解：教师简要介绍太阳能的定义和特点，以及太阳能的来源和获取方式。
3.实验：安排学生进行太阳能的实验，让他们亲身体验太阳能的利用。
4.讨论：分组讨论太阳能在生活中的应用和环境优势，鼓励学生提出自己的见解和想法。
5.设计：要求学生设计一个太阳能利用方案，包括具体的应用场景和实现步骤。
6.实践：组织学生进行太阳能利用的实践活动，让他们将设计方案付诸实践并亲自体验成果。
7.总结：让学生总结实践活动的经验和收获，分享自己的体会和感想。
四、教学评估1.课堂表现：包括学生在课堂上的积极参与、思维活跃度和表达能力。
2.作业设计：评估学生设计的太阳能利用方案的创新性和可行性。
3.实践成果：评估学生进行实践活动的效果和成果，包括实验数据、成品展示等。
五、教学资源1.教材：《太阳能及其利用》2.实验器材：太阳能板、太阳能灯等3.参考资料：有关太阳能利用的书籍、论文和报道4.实践场地：学校操场、实验室等六、教学反思通过本次作业设计方案，能够让学生深入了解太阳能及其利用方式，培养他们的实践能力和创新思维。
在实践活动中，学生能够动手操作，提高解决问题的能力和团队合作意识。
通过评估学生的表现和成果，可以及时调整教学方法，进一步提高教学效果和学生的学习兴趣。
希望通过这样的教学方式，激发学生对太阳能利用的兴趣，培养他们的环保意识，为未来的可持续发展贡献力量。
第二课时一、设计目的及意义太阳能作为一种清洁、可再生的能源，正在被广泛应用于各个领域。
小学科学32太阳能及其利用教案
小学科学32太阳能及其利用教案太阳能及其利用教案引言：在当今世界上，对可再生能源的需求日益增长，而太阳能作为最主要的可再生能源之一，逐渐成为人们关注的焦点。
为了提高小学生的科学知识和环保意识，培养他们对太阳能利用的兴趣和学习能力，本文将介绍一份适用于小学科学教学的太阳能及其利用教案。
教学目标：1. 了解太阳能是一种可再生能源，理解太阳是地球上的能源来源。
2. 掌握太阳能的基本原理和工作方式。
3. 了解太阳能的应用领域，如太阳能电池板、太阳能热水器等。
4. 学会倡导使用太阳能以保护环境。
教学准备：1. 图片或视频资料，介绍太阳能的原理和应用。
2. 模型或实物，如太阳能电池板、太阳能热水器等。
3. 图表或数据，展示太阳能的利用情况。
4. 可以进行实验的材料和设备。
教学过程：一、导入（5分钟）通过展示一张太阳的图片或播放一个太阳能利用的视频，引起学生的兴趣并激发他们对太阳能的思考。
二、太阳能是什么（10分钟）1. 通过观察太阳并回答一些问题，引导学生了解太阳是地球上的能源来源，并了解太阳能是一种可再生能源。
2. 使用图片或视频资料，对太阳能的概念进行更详细的介绍，解释太阳能的基本原理和工作方式。
三、太阳能的应用（15分钟）1. 使用图片或实物模型，向学生展示太阳能的应用领域，如太阳能电池板、太阳能热水器等。
2. 组织小组讨论，让学生讨论太阳能在其他场景中的应用，例如太阳能发电站、太阳能车辆等。
四、太阳能实验（30分钟）1. 进行太阳能实验，让学生亲自体验太阳能的利用过程。
a. 实验1：太阳能升温实验。
让学生在太阳能电池板下放置一个水杯，并比较其与其他地方温度的差异。
b. 实验2：太阳能产电实验。
使用小型太阳能电池板和小灯泡让学生观察到太阳能转化为电能的过程。
五、太阳能的优势和利益（15分钟）1. 利用图表或数据展示太阳能的利用情况和优势。
2. 分析太阳能的利益，如环境保护、节约能源等，并引导学生思考太阳能的意义和发展前景。
简述太阳能利用的基本形式及其原理
太阳能利用的基本形式及原理引言太阳能作为一种可再生能源，具有广阔的应用前景。
它可以转化为热能或电能，并可以满足人们的日常生活和工业生产需求。
本文将介绍太阳能利用的基本形式以及其原理，以深入探讨这一重要的能源利用方式。
太阳能的光热利用形式及原理光热利用是太阳能应用的一种形式，通过吸收太阳辐射产生热能，供暖、热水等。
下面将介绍太阳能光热利用的主要形式及其原理。
1. 太阳能热水器太阳能热水器是光热利用的一种重要形式。
它主要由集热器、储水箱和管道系统组成。
太阳能热水器的工作原理如下：•集热器：集热器是太阳能热水器的核心部件，通常由热吸收板、热导体和覆盖层组成。
太阳辐射穿过覆盖层，被吸收板吸收并转化为热能。
•转换：吸收板吸收的热能传导到液体（通常是水）中，使水温升高。
•储存：热水从集热器流入储水箱，储存供应。
2. 太阳能温室太阳能温室是一种利用太阳能供暖的建筑形式。
它的原理如下：•温室结构：温室的结构设计能够最大限度地利用太阳辐射，同时减少热能的损失。
•太阳辐射：太阳辐射进入温室后被温室内的物体（如地面、墙壁等）吸收，并转化为热能。
•热传导：吸热的物体通过热传导将热能传递给空气，使温室内部温度升高。
太阳能的光电利用形式及原理光电利用是太阳能应用的另一种主要形式，通过光电效应将太阳光转化为电能。
下面将介绍太阳能光电利用的主要形式及其原理。
1. 光伏发电光伏发电是光电利用的一种重要形式。
它主要基于光伏效应，将太阳光直接转化为电能。
光伏发电的工作原理如下：•光伏电池：光伏电池是光伏发电的核心部件，由二层或多层半导体材料构成。
当太阳光照射到光伏电池表面时，光子激发电子跃迁到导带，形成电流。
•电流输出：光伏电池通过金属导线将产生的电流输出，供应给外部电路使用，或存储在蓄电池中。
2. 光热发电光热发电是一种利用太阳能产生蒸汽驱动涡轮发电机发电的技术。
它的工作原理如下：•镜面聚焦：通过若干个镜面将太阳光聚焦在一个点上，使光线产生高温。
太阳能及其利用
第三单元能源第二课太阳能及其利用一、【核心素养目标】科学观念：知道太阳能是指来自太阳、通过光线散发的热能。
知道太阳能是生活中可利用的一种清洁、可再生能源。
知道风能、水能的形成也与太阳能有关。
知道太阳能热水器是人们设计制造的利用太阳能的产品。
科学思维：对太阳能及其利用有探究兴趣，积极参加讨论、观察、制作等活动，完成预定任务。
探究实践：能搜集资料了解太阳能的特点并与同学交流，能判断水能、风能是否与太阳能有关并说明理由。
能观察、了解太阳能热水器的结构，猜想其工作原理，然后设计并制作简易太阳能热水器进行验证。
态度责任：从不同角度对太阳能热水器提出研究思路，合作分享，形成集体观点。
初步了解太阳能在日常生活中的应用。
二、教学准备教师准备：两个金属易拉罐、黑色涂料、白色涂料、两支温度计、水、透明胶带；教学课件。
学生准备：记录笔、活动手册。
三、教学时间1课时四、教学过程（一）教学导入（1）复习：回想一下上节课学过的内容，煤、石油和天然气所含的化学能最终都来自哪里?（2）学生回答。
（太阳能）（3）讲述：太阳能是太阳“燃烧”释放的热能，主要表现为光。
今天，我们一起来探究《太阳能及其利用》（二）新课学习1. 了解太阳能的特点及利用（1）问题1：说一说，太阳能有哪些特点？（2）学生汇报：不排放污染物，不但是天然的，还取之不尽……（3）小结：太阳能普遍易得，是一种清洁、可再生能源。
（4）问题2：人们怎样利用太阳能的？（5）学生汇报：人类诞生以来，生存和生活就离不开太阳能。
现在，人们制造了更多的利用太阳能的产品。
例如，太阳能热水器、太阳能路灯……（6）问题3：风能、水能的形成与太阳能有关系吗？（7）学生汇报（8）小结：风能、水能等自然能量都是由太阳能转化而来的。
太阳照射造成温差，使空气流动形成风，还促使了水的循环，所以风能、水能的形成都与太阳能有关系。
地球上的大部分能量都直接或间接来源于太阳。
2. 研究太阳能热水器（1）课件展示太阳能热水器的图片。
太阳能利用及其在能源转型中的作用
太阳能利用及其在能源转型中的作用在当今日益严峻的能源紧缺和环境污染问题下，太阳能作为一种可再生、清洁的能源，受到了越来越多人的关注和重视。
太阳能的利用已经逐渐成为人们探索新能源、实现可持续发展的必经之路。
在能源转型的过程中，太阳能将扮演着非常重要的角色。
一、太阳能的利用太阳能是指太阳辐射出的光与热，从而造成的一种能量形式。
太阳能有两种主要利用方式，一种是光伏发电，另一种则是热利用。
光伏发电简单来说就是利用光电效应将太阳能转化为电能，而热利用则是利用太阳能的热辐射来进行采暖、制冷以及热水供应，或者生产化学物质。
对于光伏发电而言，其核心技术就是光伏电池。
目前比较常见的光伏电池材料有硅、铜铟镓硒等多种材料。
通过有序的排列和组装，把多个光伏电池串联起来就形成了一个太阳能电池板，下面连接一个电子设备就可以转化成电能供应使用了。
对于热利用而言，则是通过光吸收材料将太阳辐射的光线吸收下来，转化为热能来满足各种能源需求。
二、太阳能在能源转型中的作用随着技术的不断进步和太阳能产业的逐步成熟，太阳能在许多国家和地区的能源转型中扮演着越来越重要的角色。
具体来说，其作用主要体现在以下几个方面：1. 解决能源危机目前世界上的化石能源资源逐渐减少，非常依赖这些能源的许多国家面临着能源危机。
而太阳能作为一种可再生的能源，可以有效解决这一问题。
通过利用太阳能源来满足能源需求，不断提高太阳能利用的效率，就可以实现能源的可持续发展。
2. 减少环境污染使用化石能源释放出的大量二氧化碳和其他废气，已经严重破坏了人类的生态环境。
相对来说，太阳能作为清洁的能源，在使用中不会释放任何污染物，对环境的影响极小。
在能源转型中，逐步减少使用化石能源，增加使用太阳能，将有益于缓解环境问题。
3. 推动新能源技术创新太阳能作为一种新型的新能源，其持续利用前景良好，因此在太阳能产业的发展中，产生了大量的新技术和新品种。
太阳能产业的发展也带动了相关产业链的升级和进步，在创造财富的同时，也直接推动了新能源技术和创新的发展。
太阳能的利用了解太阳能的应用和好处
太阳能的利用了解太阳能的应用和好处太阳能的利用：了解太阳能的应用和好处太阳能是指从太阳辐射传输能量的方式。
通过利用太阳能，我们可以为社会供应清洁、可再生的能源，促进环保和可持续发展。
本文将介绍太阳能的应用及其带来的好处。
一、太阳能的应用领域1. 太阳能发电太阳能发电是最广泛被应用的领域之一。
太阳能电池板将太阳辐射直接转化为电能。
这种方式不仅可在家庭和商业建筑中供应电力，还可以为偏远地区提供电能，促进能源的可普及性。
太阳能发电能源清洁、安全，使得电力使用更加可持续。
2. 太阳能热水器太阳能热水器是另一个常见的太阳能应用。
通过安装太阳能集热器，将太阳能转化为热能，供应给家庭和企业的热水系统。
相比传统的燃气或电加热方式，太阳能热水器不仅节能环保，还能降低家庭和企业的能源开支。
3. 太阳能空调和供暖太阳能在空调和供暖领域的应用也越来越普及。
太阳能空调系统利用太阳能发电为系统供电，实现室内温度的调节，既节能又环保。
太阳能供暖系统则将太阳能转化为热能，为室内供应温暖的热量，减少对化石燃料的依赖。
4. 太阳能灯具和充电设备太阳能灯具和充电设备广泛应用于户外照明和移动设备。
太阳能光伏电池板能够将太阳能转化为电能储存，为夜间提供照明。
同时，太阳能充电设备也可以为手机、平板电脑等电子设备充电，方便日常生活和工作所需。
5. 太阳能交通工具太阳能在交通领域也有着重要的应用。
太阳能电池板可以安装在汽车、火车和船只等交通工具上，为车辆提供动力。
这种新型交通方式减少了对传统燃油的依赖，减少了污染和排放，具有重要的环保意义。
二、太阳能的好处1. 环保太阳能是一种清洁、无污染的能源。
相比燃煤发电和石油燃料，太阳能不会排放二氧化碳等温室气体和有害物质，对环境污染更少。
通过使用太阳能，可以减少对环境的破坏，保护生态系统，降低全球气候变化的风险。
2. 可再生太阳能是一种可再生的能源来源。
地球每天都会接收到大量的太阳辐射，这种能量是无限的。
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20世纪 80年代 中东战争 二战 1900年
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二战后-中东战争
二战后，开始出现太阳能学术组织。对太 阳能真正意义上的大规模开发利用渐渐开 始。 1952年法国建成一座功率为50kW 的太阳炉。 1954年美国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。 后来由于太阳能利用技术尚不成熟，投资 大、效果不佳，发展再度停滞。
恢复期 太阳能
成长期 太阳能 大发展期
太阳能 动荡期
太阳能 推进期
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太阳能利用
最成熟 供热
热发电 光伏发电
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本章纲要
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2.2
太阳能资源及其分布
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(1) 太阳能概述
太阳是一个发光发热的巨型气态星体。
实际到达人类居住区域的太阳辐
射功率，约占到达地球大气层的
太阳总辐射功率的5％～6％。
浙江工业大学 戚军
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太阳能概述
100亿年
E=mc2
太阳能
1g~9×1013J
无穷无尽
百万年
太阳
人类
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，其分布最
广，也最容易获取。如果能有效地利用太阳提供的能量，
那么人类未来就不会为能源的枯竭问题担忧了。
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中东战争后-20世纪80年代
20世纪 80年代 中东战争 二战 1900年
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1973年中东战争爆发，引发了“能源危机”。 许多工业发达国家，重新加强了对太阳能等可 再生能源技术发展的支持。
1973年美国制定了政府的阳光发电计划。1974 年日本政府制定了“阳光计划”。我国也于 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”。
大会”，通过了一系列重要文件。
1996年“世界太阳能高峰会议”，发表了《太
阳能与持续发展宣言》，并讨论了《世界太阳
能10年行动计划》，《国际太阳能公约》,《世
界太阳能战略规划》等重要文件。
我国也提出10年对策和措施，明确要因地制宜
的开发和推广太阳能等清洁能源，并制定了
《中国21世纪议程》，进一步明确了太阳能重
本章纲要
太阳能利用的历史 太阳能资源及其分布
太阳能的利用方式 太阳能直接热利用
太阳能热发电 太阳能光伏发电 太阳能光伏发电的发展
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本章作业
3
2.1
太阳能利用的历史
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20世纪 80年代 中东战争 二战 1900年
1615年
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古代
古人对太阳非常崇拜，有很多关于太阳的 传说。
第2章 太阳能及其利用
问题
太阳的能量是怎样形成的？ 有多少赐予了地球上的人类？ 什么时候人类开始了太阳能的利用？ 太阳能利用的方式有哪些？ 太阳能热发电和光伏发电的原理是怎样的？ 经历了怎样的发展历程，发展状况如何？
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1 2 3 4 5 6 7
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1615年
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17世纪-19世纪
1615年，法国工程师发明了第一台利用太 阳能抽水的机器。这可能是世界上第一个 以太阳能为动力的设备。
此后到十九世纪末，世界上又研制出多台 太阳能装置。其中，比较成熟的产品是太 阳灶。
浙江工业大学 戚军
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20世纪 80年代 中东战争
二战
1900年
1900年-二战前
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(2) 世界太阳能资源分布
部分城市的日照数据（来源：美国NASA ）。
排 地点 序
日照量 排 地点 /[kWh/(m2年)] 序
1 马德里 1785
点发展目标。
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第1阶段 第2阶段 第3阶段 第4阶段 第5阶段 第6阶段 第7阶段
(1900~1920) (1921~1945) (1946~1965) (1967~1973) (1974~1980) (1981~1992) (1993~至今)
个性动力 装置时期
太阳能 低潮期 太阳能
世界上最早利用太阳能的国家可能就是中 国。《周礼》有用“夫燧”向太阳取明火 的记载。说明至少在3000多年前的周代， 我们的祖先就已经开始利用太阳能了。
早期的应用主要是在白天接受太阳的烘晒 和取暖。
从世界范围来看，将太阳能作为一种能源 动力加以利用，不到400 年的历史。
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20世纪 80年代 中东战争 二战 1900年
热核反应
H H
He H H
约3.74×1026J /s
射到地球的阳光，向地球输送了大量的光和热， 成为地球上万物生长的源泉。
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太阳能概述
广义的太阳能：风能、水能、生物质能、海洋能 等可再生能源，都来自太阳能的转化。就连煤、 石油等化石燃料，也是远古贮存下来的太阳能。
20世纪80年代以后，石油价格大幅度回落，使 尚未取得重大进展的太阳能利用技术再度受到 冷落。
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20世纪 80年代 中东战争 二战 1900年
1615年
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20世纪90年代后
直到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，才又得到人们的重视。
1992年在巴西召开的联合国“世界环境与发展
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ห้องสมุดไป่ตู้
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(2) 世界太阳能资源分布
太阳能资源的丰富程度一般以单位面积的全年总辐射 量和全年日照总时数来表示。 分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候状况 有关。
美国西南部、 非洲、澳大利 亚、中国西藏、 中东等地区为 世界太阳能资 源最丰富地区
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可再生能源——太阳能：直接照射到地球表面的 太阳辐射能（包括光和热）。
通常所说的太阳能利用，是指太阳辐射能的直接 转化和利用。
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太阳能概述
太阳向太空的辐射功率约 3.74×1026W 只有22 亿分之一投射到地球
能够投射到地面的只有47%左右， 8.1×1016W ， 1.05×1018kWh/ 年 ， 相当于1300 万亿吨标准煤，是全 球能耗的上万倍。