太阳能应用的历史情况是怎样的?
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发布时间：2022-04-23 18:58
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时间：2023-07-19 17:47
四龙纹阳燧据史料记载，早在3000多年前人类就已经开始利用太阳能了。西周(公元前11世纪)时，我们的祖先就用凹面铜镜会聚阳光点燃艾绒取得火种，即“阳燧取火”技术，并设有专门掌管阳燧的官，这是人类应用太阳能的最早记载。2000多年前的战国时期，人们就知道利用太阳能来干燥农副产品。利用阳燧来聚集太阳光点火。我国考古发掘陆续出土的阳燧，说明我国利用太阳能的历史非常久远。浙江绍兴在1982年的一座战国墓葬中发掘出一面战国时期的四龙纹阳燧，1995年，在对一个西周墓进行抢救性发掘时又出土了一面西周阳燧。西周和战国阳燧的出土，表明我们的祖先在两三千年前就知道用太阳能，这是古代劳动人民智慧的结晶。
利用太阳能比较历史悠久的还有古希腊。据说在2200多年前，古罗马帝国派舰队攻打地中海西西里岛东部的锡腊库扎。当时希腊著名物理学家阿基米德也在岛上，当时他已经70多岁。大敌当前，阿基米德并没有惊慌失措，他发动全城的妇女拿着自己锃亮的铜镜来到海岸边。烈日当空，阿基米德举起一面镜子，让它反射的日光恰好射到敌舰的船帆上。妇女们按照阿基米德的要求，都把镜子的反射光投到了船帆上。没用多久，舰船起火，罗马军队大败而归。
用冰块可以取得太阳的能量吗?答案是肯定的，并且应用的历史还比较古老。我国晋代张华在其所著的《博物志》中，有“削冰成圆，举以向日，以艾承其影，则得火”的记载。但是，将太阳能作为一种能源和动力开始利用的却只有300多年的历史。沈括在《梦溪笔谈》中又进一步对阳燧的原理作了科学的论述：“阳燧面洼，向日照之，光皆向内，离镜一、二寸，光聚为一点，大如麻菽，着物即发火，此则腰鼓最细处也。”
人们把太阳能转化为机械能时已经是17世纪。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。这个发动机是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器，第一次实现了把太阳能转换为机械能。在1615～1900年，世界上又成功研制出多台太阳能动力装置和一些其他太阳能装置设备，只是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，实用价值不大，而且造价较高，大部分属于太阳能爱好者个人研究制造。1774年，在法国巴黎进行了用两块透镜聚焦阳光使金属融化的表演。
我们可能都知道焖炉烤鸭、挂炉烤鸭，但是未必知道太阳能烤鸭。在清代末期，曾有人自制太阳能灶，利用太阳能来烤炙鸭子。据清代徐珂《清稗类钞》记载，在19世纪末光绪年间，有一位名叫萧开泰的四川贡生，他是一位精“算学”通“光学”的才子。他在北京同文馆担任算学教习，正值甲午中日战争爆发。萧开泰曾向清*建议建造一具厚一尺、方八尺的巨大“鉴镜”，利用“太阳真火”，“引日光以发火，则虽敌舰在三十里外，不难立成灰烬”。可是，萧开泰的建议不但没有被采纳，反而受到嘲讽。萧开泰“郁郁归蜀”，但他坚信太阳光是可以应用的，既然这项技术不能在军事防御上应用，他就把它应用在日常生活中。回到老家四川后，“于成都市上设肆卖烧鸭”。他自制“鉴镜”引火熏炙，这种太阳能烤鸭“其味甚佳，与火炉所烤者无异”。由于他使用不花钱的能源加工鸭子，因而“每值天晴，利市三倍”。
1854～1874年，世界上第一台太阳能蒸汽发动机问世。英国天文学家赫胥黎于1837年在去非洲好望角的探险途中，把一个黑箱子埋入沙土中，箱上用双层玻璃保温，使箱内温度达到116℃，他就用这种简易的太阳能装置烧饭。1872年，智利建成面积约4682平方米的太阳能蒸馏装置。1878年，在巴黎世界博览会上展出了轰动世界的太阳能印刷机。1883年，建成过一台几乎用手动跟踪全部采用太阳能采集阳光的太阳能发动机。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能的利用也不断得到发展。
历史的车轮驶入21世纪，人类对太阳能的利用又进入一个新时代。太阳能的利用领域进一步扩大，太阳能利用新技术不断涌现。2008年9月25日，我国“神舟”七号载人宇宙飞船成功发射。在载人航天工程七大系统中，飞船的电力系统是飞船系统的分系统，为飞船提供飞行动力。太阳能电池就是“神舟”七号的电力系统件。电池板上密密麻麻地布满单晶硅高效单体电池，整个飞船上共使用一万多片，成为一个电池阵。飞船的电能的直接来源就是太阳能电池阵，没有它，飞船就不能工作。电池阵把光能转换成电能，源源不断地输送给飞船中的其他系统。电池阵集合了供电阵和充电阵等几大单元。其中供电阵能为飞船直接供电，充电阵为蓄电池组充电。在阴影区，蓄电池组再将储存的电能输出为飞船供电。
飞船在轨道运行时，飞船唯一主动提供能源的子系统便是太阳能电池阵。这些电池板在飞船进入轨道后展开，像一双翅膀，保证飞船正常飞行。这双翅膀由于在太阳角计算仪器、光敏传感器的自动调节下，始终跟着太阳走，无论飞船飞行姿态如何变化，这双翅膀都与太阳保持垂直，让太阳光直射到电池阵，这样光直射强度最大，发电效率最高。与“神舟”七号一起升入太空的还有一颗伴飞卫星，伴飞卫星的星体结构为六面体，其中五个面粘贴太阳能电池，科研人员选用了转换效率较高的三结砷化镓太阳能电池作为基本发电单元，单体电池平均光电转换效率达27％，是我国首次将此类电池批量应用于卫星工程。小小太阳能电池为我国航天事业做出了重要贡献。
