太陽能電池正肩負(fù)著重任:打破石油和煤炭對(duì)能源工業(yè)的壟斷。燃燒它們不僅污染環(huán)境,而且還會(huì)造成全球變曖??墒侨蝿?wù)實(shí)在艱巨,太陽能電池們不得不計(jì)劃一個(gè)更加大膽的方案:上天。
怎么?在地上待著有什么不好嗎?
待在地上太低效
太陽能電池A:我們這兒老下雨,更別提霧霾了,根本照不到太陽,發(fā)的電太少。
太陽能電池B:我家在撒哈拉沙漠,每天晴空萬里,可還是曬不夠太陽,因?yàn)榈厍虼髿鈱犹窳耍?/p>
地球大氣從地表幾乎上升到10000千米的太空中,在為地球生命阻擋致命的宇宙射線和紫外線的同時(shí),也吸收或者反射掉了80%的太陽光。只有很少一部分太陽光的能量可以到達(dá)地面并被太陽能電池利用。
太陽能電池是怎么發(fā)電的?
太陽能電池主要由硅之類的半導(dǎo)體材料制成.它的導(dǎo)電能力介于金屬這類優(yōu)良導(dǎo)體和塑料之類的絕緣體之間。在光的激發(fā)下,半導(dǎo)體內(nèi)的電子發(fā)生運(yùn)動(dòng),從而在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流。
太陽能電池一致認(rèn)為:上天,逃離云層和大氣對(duì)陽光的阻擋是最好的計(jì)劃。那么有哪些具體方案可供選擇呢?
方案1乘坐高空氣球曬太陽
方案企劃:法國(guó)科學(xué)家Jean-Francois Guillemokes
方案內(nèi)容:太陽能電池乘坐高空氣球上升到20千米的高空。白天,盡情曬太陽發(fā)電,同時(shí)把水分解成氫氣和氧氣;晚上,再利用儲(chǔ)存在氣球里的氫氣發(fā)電。電能通過氣球的電纜輸送到地表。
議案優(yōu)點(diǎn):在20千米的高空,由于沒有云層的遮擋,陽光刺眼,是太陽能電池的絕好去處。
方案缺點(diǎn):依然不能完全擺脫大氣層對(duì)陽光的阻擋。
方案2在太空做日光浴
方案企劃:中國(guó)國(guó)家航天局美國(guó)國(guó)家能源局
方案內(nèi)容:向地球同步軌道上發(fā)射大型“太陽能發(fā)電廠”,它將永遠(yuǎn)懸停在同一個(gè)地方的上空36000千采處。每平方采是陽能也池板每天只有72分鐘照不到太陽
電能將以微波的方式傳輸回地球,地面的接收站再把它們轉(zhuǎn)化成電能。
方案優(yōu)點(diǎn):在空蕩蕩的太空里,有足夠的空間隨心聽欲擺放太陽能電池,而且太陽光比在大氣里強(qiáng)5倍。
方案缺點(diǎn):把太陽能工廠的組件送到空間軌道上可不便宜。外加一旦哪塊電池出了問題,工程師就要像宇航員出艙那樣跑到外太空里進(jìn)行維修。
計(jì)劃3去月球上曬太陽
方案企劃:日本shimizu公司
方案內(nèi)容:直接利用月壤的物質(zhì),修建一條圍繞月球赤道的環(huán)形太陽能電池。從地球上看,月球就像系了一根腰帶。在月球固定朝向地球的一面安裝微波和激光發(fā)射裝置,將電能從遙遠(yuǎn)的月球傳輸回地球的接收站。地球人就能使用月球上發(fā)的電了。
方案優(yōu)點(diǎn):月球幾乎沒有大氣,而且自轉(zhuǎn)一周接近30天,晝夜交替比地球慢得多,在這里曬太陽保證曬個(gè)夠
方案缺點(diǎn):得隨時(shí)做好被小行星撞個(gè)正著的準(zhǔn)備
太陽能電池個(gè)個(gè)興奮不已,紛紛表示想要上天一試。希望它們順利飛上太空,登陸月球,徹底打敗石油、煤炭,成為人類世界的最大能量來源。