算起。該發明是壹臺利用太陽能加熱空氣使其膨脹作功而抽水的機器。在1615年-1900年之間，世界上又研制
成多臺太陽能動力裝置和壹些其它太陽能裝置。這些動力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽光，發動機功率
不大，工質主要是水蒸汽，價格昂貴，實用價值不大，大部分為太陽能愛好者個人研究制造。20世紀的100年
間，太陽能科技發展歷史大體可分為七個階段，下面分別予以介紹。
1．1第壹階段1900-1920
在這壹階段，世界上太陽能研究的重點仍是太陽能動力裝置，但采用的聚光方式多樣化，且開始采用平
板集熱器和低沸點工質，裝置逐漸擴大，最大輸出功率達73.64kW，實用目的比較明確，造價仍然很高。建造
的典型裝置有：1901年，在美國加州建成壹臺太陽能抽水裝置，采用截頭圓錐聚光器，功率：7.36kW；1902
-1908年，在美國建造了五套雙循環太陽能發動機，采用平板集熱器和低沸點工質；1913年，在埃及開羅以南
建成壹臺由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵，每個長62.5m，寬4m，總采光面積達1250m2。
1．2第二階段（1920-1945）
在這20多年中，太陽能研究工作處於低潮，參加研究工作的人數和研究項目大為減少，其原因與礦物燃
料的大量開發利用和發生第二次世界大戰（1935-1945）有關，而太陽能又不能解決當時對能源的急需，因此
使太陽能研究工作逐漸受到冷落。
1．3第三階段（1945-1965）
在第二次世界大戰結束後的20年中，壹些有遠見的人士已經註意到石油和天然氣資源正在迅速減少，
呼籲人們重視這壹問題，從而逐漸推動了太陽能研究工作的恢復和開展，並且成立太陽能學術組織，舉辦學
術交流和展覽會，再次興起太陽能研究熱潮。
在這壹階段，太陽能研究工作取得壹些重大進展，比較突出的有：1955年，以色列泰伯等在第壹次國際太陽
熱科學會議上提出選擇性塗層的基礎理論，並研制成實用的黑鎳等選擇性塗層，為高效集熱器的發展創造了
條件；1954年，美國貝爾實驗室研制成實用型矽太陽電池，為光伏發電大規模應用奠定了基礎。
此外，在這壹階段裏還有其它壹些重要成果，比較突出的有：
1952年，法國國家研究中心在比利牛斯山東部建成壹座功率為50kW的太陽爐。
1960年，在美國佛羅裏達建成世界上第壹套用平板集熱器供熱的氨-水吸收式空調系統，制冷能力為5冷噸。
1961年，壹臺帶有石英窗的斯特林發動機問世。
在這壹階段裏，加強了太陽能基礎理論和基礎材料的研究，取得了如太陽選擇性塗層和矽太陽電池等技術上
的重大突破。平板集熱器有了很大的發展，技術上逐漸成熟。太陽能吸收式空調的研究取得進展，建成
壹批實驗性太陽房。對難度較大的斯特林發動機和塔式太陽能熱發電技術進行了初步研究。
1．4第四階段門(1965-1973）
這壹階段，太陽能的研究工作停滯不前，主要原因是太陽能利用技術處於成長階段，尚不成熟，並且投資
大，效果不理想，難以與常規能源競爭，因而得不到公眾、企業和政府的重視和支持。
1．5第五階段（1973-1980）
自從石油在世界能源結構中擔當主角之後，石油就成了左右經濟和決定壹個國家生死存亡、發展和衰退
的關鍵因素，1973年10月爆發中東戰爭，石油輸出國組織采取石油減產、提價等辦法，支持中東人民的鬥
爭，維護本國的利益。其結果是使那些依靠從中東地區大量進口廉價石油的國家，在經濟上遭到沈重打擊。
於是，西方壹些人驚呼：世界發生了“能源危機”（有的稱“石油危機”）。這次“危機”在客觀上使人們
認識到：現有的能源結構必須徹底改變，應加速向未來能源結構過渡。從而使許多國家，尤其是工業發達國
家，重新加強了對太陽能及其它可再生能源技術發展的支持，在世界上再次興起了開發利用太陽能熱潮。
1973年，美國制定了政府級陽光發電計劃，太陽能研究經費大幅度增長，並且成立太陽能開發銀行，促進太
陽能產品的商業化。日本在1974年公布了政府制定的“陽光計劃”，其中太陽能的研究開發項目有：太陽房
、工業太陽能系統、太陽熱發電、太陽電他生產系統、分散型和大型光伏發電系統等。為實施這壹計劃，日
本政府投入了大量人力、物力和財力。
70年代初世界上出現的開發利用太陽能熱潮，對我國也產生了巨大影響。壹些有遠見的科技人員，紛紛投身
太陽能事業，積極向政府有關部門提建議，出書辦刊，介紹國際上太陽能利用動態；在農村推廣應用太陽竈
，在城市研制開發太陽熱水器，空間用的太陽電池開始在地面應用……。1975年，在河南安陽召開“全國
第壹次太陽能利用工作經驗交流大會”，進壹步推動了我國太陽能事業的發展。這次會議之後，太陽能研究
和推廣工作納入了我國政府計劃，獲得了專項經費和物資支持。壹些大學和科研院所，紛紛設立太陽能課題
組和研究室，有的地方開始籌建太陽能研究所。當時，我國也興起了開發利用太陽能的熱潮。
這壹時期，太陽能開發利用工作處於前所未有的大發展時期，具有以下特點：
（1）各國加強了太陽能研究工作的計劃性，不少國家制定了近期和遠期陽光計劃。開發利用太陽能成為
政府行為，支持力度大大加強。國際間的合作十分活躍，壹些第三世界國家開始積極參與太陽能開發利用工
作。
（2）研究領域不斷擴大，研究工作日益深入，取得壹批較大成果，如CPC、真空集熱管、非晶矽太陽電池、
光解水制氫、太陽能熱發電等。
（3）各國制定的太陽能發展計劃，普遍存在要求過高、過急問題，對實施過程中的困難估計不足，希望在
較短的時間內取代礦物能源，實現大規模利用太陽能。例如，美國曾計劃在1985年建造壹座小型太陽能示範
衛星電站，1995年建成壹座500萬kW空間太陽能電站。事實上，這壹計劃後來進行了調整，至今空間太陽
能電站還未升空。
（4）太陽熱水器、太陽電他等產品開始實現商業化，太陽能產業初步建立，但規模較小，經濟效益尚不理想
1．6第六階段（1980-1992）
70年代興起的開發利用太陽能熱潮，進入80年代後不久開始落潮，逐漸進入低谷。世界上許多國家相
繼大幅度削減太陽能研究經費，其中美國最為突出。
導致這種現象的主要原因是：世界石油價格大幅度回落，而太陽能產品價格居高不下，缺乏競爭力；太陽
能技術沒有重大突破，提高效率和降低成本的目標沒有實現，以致動搖了壹些人開發利用太陽能的信心；核
電發展較快，對太陽能的發展起到了壹定的抑制作用。
受80年代國際上太陽能低落的影響，我國太陽能研究工作也受到壹定程度的削弱，有人甚至提出：太陽
能利用投資大、效果差、貯能難、占地廣，認為太陽能是未來能源，主張外國研究成功後我國引進技術。雖
然，持這種觀點的人是少數，但十分有害，對我國太陽能事業的發展造成不良影響。
這壹階段，雖然太陽能開發研究經費大幅度削減，但研究工作並未中斷，有的項目還進展較大，而且促使
人們認真地去審視以往的計劃和制定的目標，調整研究工作重點，爭取以較少的投入取得較大的成果。
1．7第七階段（1992-至今）
由於大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環境汙染和生態破壞，對人類的生存和發展構成威脅。在這樣
背景下，1992年聯合國在巴西召開“世界環境與發展大會”，會議通過了《裏約熱內盧環境與發展宣言》，
《2I世紀議程》和《聯合國氣候變化框架公約》等壹系列重要文件，把環境與發展納入統壹的框架，確立了
可持續發展的模式。這次會議之後，世界各國加強了清潔能源技術的開發，將利用太陽能與環境保護結合在
壹起，使太陽能利用工作走出低谷，逐漸得到加強。
世界環發大會之後，我國政府對環境與發展十分重視，提出10條對策和措施，明確要“因地制宜地開發
和推廣太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質能等清潔能源”，制定了《中國21世紀議程》，進壹步明確
了太陽能重點發展項目。1995年國家計委、國家科委和國家經貿委制定了《新能源和可再生能源發展綱要》
（1996-2010），明確提出我國在1996-2010年新能源和可再生能源的發展目標、任務以及相應的對策和措施
。這些文件的制定和實施，對進壹步推動我國太陽能事業發揮了重要作用。
1996年，聯合國在津巴布韋召開“世界太陽能高峰會議”，會後發表了《哈拉雷太陽能與持續發展宣言
）｝，會上討論了《世界太陽能10年行動計劃》（1996-2005），《國際太陽能公約》，《世界太陽能戰略
規劃》等重要文件。這次會議進壹步表明了聯合國和世界各國對開發太陽能的堅定決心，要求全球***同行動
，廣泛利用太陽能。
1992年以後，世界太陽能利用又進入壹個發展期，其特點是：太陽能利用與世界可持續發展和環境保護
緊密結合，全球***同行動，為實現世界太陽能發展戰略而努力；太陽能發展目標明確，重點突出，措施得力
，有利於克服以往忽冷忽熱、過熱過急的弊端，保證太陽能事業的長期發展；在加大太陽能研究開發力度的
同時，註意科技成果轉化為生產力，發展太陽能產業，加速商業化進程，擴大太陽能利用領域和規模，經濟
效益逐漸提高；國際太陽能領域的合作空前活躍，規模擴大，效果明顯。
通過以上回顧可知，在本世紀100年間太陽能發展道路並不平坦，壹般每次高潮期後都會出現低潮期，
處於低潮的時間大約有45年。太陽能利用的發展歷程與煤、石油、核能完全不同，人們對其認識差別大，反復
多，發展時間長。這壹方面說明太陽能開發難度大，短時間內很難實現大規模利用；另壹方面也說明太陽能利
用還受礦物能源供應，政治和戰爭等因素的影響，發展道路比較曲折。盡管如此，從總體來看，20世紀取得的
太陽能科技進步仍比以往任何壹個世紀都大。
2太陽能科技進步
太陽能利用涉及的技術問題很多，但根據太陽能的特點，具有***性的技術主要有四項，即太陽能采集、太
陽能轉換、太陽能貯存和太陽能傳輸，將這些技術與其它相關技術結合在壹起，便能進行太陽能的實際利用。
2．1太陽能采集
太陽輻射的能流密度低，在利用太陽能時為了獲得足夠的能量，或者為了提高溫度，必須采用壹定的技
術和裝置（集熱器），對太陽能進行采集。集熱器按是否聚光，可以劃分為聚光集熱器和非聚光集熱器兩大類。
非聚光集熱器（平板集熱器，真空管集熱器）能夠利用太陽輻射中的直射輻射和散射輻射，集熱溫度較低；聚
光集熱器能將陽光會聚在面積較小的吸熱面上，可獲得較高溫度，但只能利用直射輻射，且需要跟蹤太陽。
2．1．1平板集熱器
歷史上早期出現的太陽能裝置，主要為太陽能動力裝置，大部分采用聚光集熱器，只有少數采用平板集
熱器。平板集熱器是在17世紀後期發明的，但直至1960年以後才真正進行深入研究和規模化應用。在太陽
能低溫利用領域，平板集熱器的技術經濟性能遠比聚光集熱器好。為了提高效率，降低成本，或者為了滿足特
定的使用要求，開發研制了許多種平板集熱器：
按工質劃分有空氣集熱器和液體集熱器，目前大量使用的是液體集熱器；
按吸熱板芯材料劃分有鋼板鐵管、全銅、全鋁、銅鋁復合、不銹鋼、塑料及其它非金屬集熱器等；
按結構劃分有管板式、扁盒式、管翅式、熱管翅片式、蛇形管式集熱器，還有帶平面反射鏡集熱器和逆平
板集熱器等；
按蓋板劃分有單層或多層玻璃、玻璃鋼或高分子透明材料、透明隔熱材料集熱器等。
目前，國內外使用比較普遍的是全銅集熱器和銅鋁復合集熱器。銅翅和銅管的結合，國外壹般采用高頻
焊，國內以往采用介質焊，199S年我國也開發成功全銅高頻焊集熱器。1937年從加拿大引進銅鋁復合生產
線，通過消化吸收，現在國內已建成十幾條銅鋁復合生產線。
為了減少集熱器的熱損失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯陽光板以及透明蜂窩等作為蓋板材料，但這些
材料價格較高，壹時難以推廣應用。
2．1．2真空管集熱器
為了減少平板集熱器的熱損，提高集熱溫度，國際上70年代研制成功真空集熱管，其吸熱體被封閉在高
真空的玻璃真空管內，大大提高了熱性能。將若幹支真空集熱管組裝在壹起，即構成真空管集熱器，為了增
加太陽光的采集量，有的在真空集熱管的背部還加裝了反光板。
真空集熱管大體可分為全玻璃真空集熱管，玻璃七型管真空集熱管，玻璃。金屬熱管真空集熱管，直通
式真空集熱管和貯熱式真空集熱管。最近，我國還研制成全玻璃熱管真空集熱管和新型全玻璃直通式真空集
熱管。
我國自1978年從美國引進全玻璃真空集熱管的樣管以來，經20多年的努力，我國已經建立了擁有自主
知識產權的現代化全玻璃真空集熱管的產業，用於生產集熱管的磁控濺射鍍膜機在百臺以上，產品質量達世
界先進水平，產量雄居世界首位。
我國自80年代中期開始研制熱管真空集熱管，經過十幾年的努力，攻克了熱壓封等許多技術難關，建立
了擁有全部知識產權的熱管真空管生產基地，產品質量達到世界先進水平，生產能力居世界首位。
目前，直通式真空集熱管生產線正在加緊進行建設，產品即將投放市場。
2。1．3聚光集熱器
聚光集熱器主要由聚光器、吸收器和跟蹤系統三大部分組成。按照聚光原理區分，聚光集熱器基本可分
為反射聚光和折射聚光兩大類，每壹類中按照聚光器的不同又可分為若幹種。為了滿足太陽能利用的要求，
簡化跟蹤機構，提高可靠性，降低成本，在本世紀研制開發的聚光集熱器品種很多，但推廣應用的數量遠比平
板集熱器少，商業化程度也低。
在反射式聚光集熱器中應用較多的是旋轉拋物面鏡聚光集熱器（點聚焦）和槽形拋物面鏡聚光集熱器
（線聚焦）。前者可以獲得高溫，但要進行二維跟蹤；後者可以獲得中溫，只要進行壹維跟蹤。這兩種聚光集熱
器在本世紀初就有應用，幾十年來進行了許多改進，如提高反射面加工精度，研制高反射材料，開發高可靠性
跟蹤機構等，現在這兩種拋物面鏡聚光集熱器完全能滿足各種中、高溫太陽能利用的要求，但由於造價高，限
制了它們的廣泛應用。
70年代，國際上出現壹種“復合拋物面鏡聚光集熱器”（CPC），它由二片槽形拋物面反射鏡組成，不需要
跟蹤太陽，最多只需要隨季節作稍許調整，便可聚光，獲得較高的溫度。其聚光比壹般在10以下，當聚光比在
3以下時可以固定安裝，不作調整。當時，不少人對CPC評價很高，甚至認為是太陽能熱利用技術的壹次重
大突破，預言將得到廣泛應用。但幾十年過去了，CPC仍只是在少數示範工程中得到應用，並沒有象平板集
熱器和真空管集熱器那樣大量使用。我國不少單位在七八十年代曾對CPC進行過研制，也有少量應用，但現
在基本都已停用。
其它反射式聚光器還有圓錐反射鏡、球面反射鏡、條形反射鏡、鬥式槽形反射鏡、平面。拋物面鏡聚光器
等。此外，還有壹種應用在塔式太陽能發電站的聚光鏡--定日鏡。定日鏡由許多平面反射鏡或曲面反射鏡
組成，在計算機控制下這些反射鏡將陽光都反射至同壹吸收器上，吸收器可以達到很高的溫度，獲得很大的
能量。
利用光的折射原理可以制成折射式聚光器，歷史上曾有人在法國巴黎用二塊透鏡聚集陽光進行熔化金
屬的表演。有人利用壹組透鏡並輔以平面鏡組裝成太陽能高溫爐。顯然，玻璃透鏡比較重，制造工藝復雜，造
價高，很難做得很大。所以，折射式聚光器長期沒有什麽發展。70年代，國際上有人研制大型菲涅耳透鏡，試
圖用於制作太陽能聚光集熱器。菲涅耳透鏡是平面化的聚光鏡，重量輕，價格比較低，也有點聚焦和線聚焦之
分，壹般由有機玻璃或其它透明塑料制成，也有用玻璃制作的，主要用於聚光太陽電池發電系統。
我國從70年代直至90年代，對用於太陽能裝置的菲涅耳透鏡開展了研制。有人采用模壓方法加工大面
積的柔性透明塑料菲涅耳透鏡，也有人采用組合成型刀具加工直徑1.5m的點聚焦菲涅耳透鏡，結果都不大
理想。近來，有人采用模壓方法加工線性玻璃菲涅耳透鏡，但精度不夠，尚需提高。
還有兩種利用全反射原理設計的新型太陽能聚光器，雖然尚未獲得實際應用，但具有壹定啟發性。壹種
是光導纖維聚光器，它由光導纖維透鏡和與之相連的光導纖維組成，陽光通過光纖透鏡聚焦後由光纖傳至使
用處。另壹種是熒光聚光器，它實際上是壹種添加熒光色素的透明板（壹般為有機玻璃），可吸收太陽光中與
熒光吸收帶波長壹致的部分，然後以比吸收帶波長更長的發射帶波長放出熒光。放出的熒光由於板和周圍介
質的差異，而在板內以全反射的方式導向平板的邊緣面，其聚光比取決於平板面積和邊緣面積之比，很容易
達到10壹100，這種平板對不同方向的入射光都能吸收，也能吸收散射光，不需要跟蹤太陽。
2．2太陽能轉換
太陽能是壹種輻射能，具有即時性，必須即時轉換成其它形式能量才能利用和貯存。將太陽能轉換成不
同形式的能量需要不同的能量轉換器，集熱器通過吸收面可以將太陽能轉換成熱能，利用光伏效應太陽電池
可以將太陽能轉換成電能，通過光合作用植物可以將太陽能轉換成生物質能，等等。原則上，太陽能可以直接
或間接轉換成任何形式的能量，但轉換次數越多，最終太陽能轉換的效率便越低。
2．2．1太陽能-熱能轉換
黑色吸收面吸收太陽輻射，可以將太陽能轉換成熱能，其吸收性能好，但輻射熱損失大，所以黑色吸收面
不是理想的太陽能吸收面。
選擇性吸收面具有高的太陽吸收比和低的發射比，吸收太陽輻射的性能好，且輻射熱損失小，是比較理
想的太陽能吸收面。這種吸收面由選擇性吸收材料制成，簡稱為選擇性塗層。它是在本世紀40年代提出的，
1955年達到實用要求，70年代以後研制成許多新型選擇性塗層並進行批量生產和推廣應用，目前已研制成
上百種選擇性塗層。
我國自70年代開始研制選擇性塗層，取得了許多成果，並在太陽集熱器上廣泛使用，效果十分顯著。
2．2．2太陽能壹電能轉換
電能是壹種高品位能量，利用、傳輸和分配都比較方便。將太陽能轉換為電能是大規模利用太陽能的重
要技術基礎，世界各國都十分重視，其轉換途徑很多，有光電直接轉換，有光熱電間接轉換等。這裏重點介紹
光電直接轉換器件--太陽電池。
世界上，1941年出現有關矽太陽電池報道，1954年研制成效率達6％的單晶矽太陽電池，1958年太陽電
池應用於衛星供電。在70年代以前，由於太陽電池效率低，售價昂貴，主要應用在空間。70年代以後，對太陽
電池材料、結構和工藝進行了廣泛研究，在提高效率和降低成本方面取得較大進展，地面應用規模逐漸擴大，
但從大規模利用太陽能而言，與常規發電相比，成本仍然大高。
目前，世界上太陽電他的實驗室效率最高水平為：單晶矽電池24％（4cm2)，多晶矽電池18。6％（4cm2），
InGaP／GaAs雙結電池30．28％（AM1），非晶矽電池14．5％（初始）、12．8（穩定），碲化鎬電池15．8％，
矽帶電池14．6％，二氧化鈦有機納米電池10．96％。
我國於1958年開始太陽電他的研究，40多年來取得不少成果。目前，我國太陽電他的實驗室效率最高
水平為：單晶矽電池20．4％（2cm×2cm），多晶矽電池14．5％（2cm×2cm）、12％（10cm×10cm），GaAs電池
20．1％（lcm×cm），GaAs／Ge電池19．5％（AM0），CulnSe電池9％（lcm×1cm），多晶矽薄膜電池13．6％
（lcm×1cm，非活性矽襯底），非晶矽電池8．6％（10cm×10cm）、7．9％（20cm×20cm）、6．2％（30cm×30cm），
二氧化鈦納米有機電池10％（1cm×1cm）。
2．2．3太陽能壹氫能轉換
氫能是壹·種高品位能源。太陽能可以通過分解水或其它途徑轉換成氫能，即太陽能制氫，其主要方法如
下：
（1）太陽能電解水制氫
電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法，效率較高（75％-85％），但耗電大，用常規電制氫，從能
量利用而言得不償失。所以，只有當太陽能發電的成本大幅度下降後，才能實現大規模電解水制氫。
（2）太陽能熱分解水制氫
將水或水蒸汽加熱到3000K以上，水中的氫和氧便能分解。這種方法制氫效率高，但需要高倍聚光器才
能獲得如此高的溫度，壹般不采用這種方法制氫。
（3）太陽能熱化學循環制氫
為了降低太陽能直接熱分解水制氫要求的高溫，發展了壹種熱化學循環制氫方法，即在水中加入壹種或
幾種中間物，然後加熱到較低溫度，經歷不同的反應階段，最終將水分解成氫和氧，而中間物不消耗，可循環
使用。熱化學循環分解的溫度大致為900-1200K，這是普通旋轉拋物面鏡聚光器比較容易達到的溫度，其分
解水的效率在17．5％-75．5％。存在的主要問題是中間物的還原，即使按99．9％-99．99％還原，也還要作
0.1％-0.01％的補充，這將影響氫的價格，並造成環境汙染。
（4）太陽能光化學分解水制氫
這壹制氫過程與上述熱化學循環制氫有相似之處，在水中添加某種光敏物質作催化劑，增加對陽光中長
波光能的吸收，利用光化學反應制氫。日本有人利用碘對光的敏感性，設計了壹套包括光化學、熱電反應的綜
合制氫流程，每小時可產氫97升，效率達10％左右。
（5）太陽能光電化學電池分解水制氫
1972年，日本本多健壹等人利用n型二氧化鈦半導體電極作陽極，而以鉑黑作陰極，制成太陽能光電化
學電池，在太陽光照射下，陰極產生氫氣，陽極產生氧氣，兩電極用導線連接便有電流通過，即光電化學電池
在太陽光的照射下同時實現了分解水制氫、制氧和獲得電能。這壹實驗結果引起世界各國科學家高度重視，
認為是太陽能技術上的壹次突破。但是，光電化學電他制氫效率很低，僅0．4％，只能吸收太陽光中的紫外光
和近紫外光，且電極易受腐蝕，性能不穩定，所以至今尚未達到實用要求。
（6）太陽光絡合催化分解水制氫
從1972年以來，科學家發現三聯毗啶釘絡合物的激發態具有電子轉移能力，並從絡合催化電荷轉移反
應，提出利用這壹過程進行光解水制氫。這種絡合物是壹種催化劑，它的作用是吸收光能、產生電荷分離、電
荷轉移和集結，並通過壹系列偶聯過程，最終使水分解為氫和氧。絡合催化分解水制氫尚不成熟，研究工作正
在繼續進行。
（7）生物光合作用制氫
40多年前發現綠藻在無氧條件下，經太陽光照射可以放出氫氣；十多年前又發現，蘭綠藻等許多藻類在
無氧環境中適應壹段時間，在壹定條件下都有光合放氫作用。
目前，由於對光合作用和藻類放氫機理了解還不夠，藻類放氫的效率很低，要實現工程化產氫還有相當
大的距離。據估計，如藻類光合作用產氫效率提高到10％，則每天每平方米藻類可產氫9克分子，用5萬平
方公裏接受的太陽能，通過光合放氫工程即可滿足美國的全部燃料需要。
2．2．4太陽能-生物質能轉換
通過植物的光合作用，太陽能把二氧化碳和水合成有機物（生物質能）並放出氧氣。光合作用是地球上最
大規模轉換太陽能的過程，現代人類所用燃料是遠古和當今光合作用固定的太陽能，目前，光合作用機理尚
不完全清楚，能量轉換效率壹般只有百分之幾，今後對其機理的研究具有重大的理論意義和實際意義。
2．2．5太陽能-機械能轉換
20世紀初，俄國物理學家實驗證明光具有壓力。20年代，前蘇聯物理學家提出，利用在宇宙空間中巨大
的太陽帆，在陽光的壓力作用下可推動宇宙飛船前進，將太陽能直接轉換成機械能。科學家估計，在未來
10～20年內，太陽帆設想可以實現。
通常，太陽能轉換為機械能，需要通過中間過程進行間接轉換。
2．3太陽能貯有
地面上接受到的太陽能，受氣候、晝夜、季節的影響，具有間斷性和不穩定性。因此，太陽能貯存十分必
要，尤其對於大規模利用太陽能更為必要。
太陽能不能直接貯存，必須轉換成其它形式能量才能貯存。大容量、長時間、經濟地貯存太陽能，在技術
上比較困難。本世紀初建造的太陽能裝置幾乎都不考慮太陽能貯存問題，目前太陽能貯存技術也還未成熟，
發展比較緩慢，研究工作有待加強。
2.3.1太陽能貯熱
（1）顯熱貯存
利用材料的顯熱貯能是最簡單的貯能方法。在實際應用中，水、沙、石子、土壤等都可作為貯能材料，其中
水的比熱容最大，應用較多。七八十年代曾有利用水和土壤進行跨季節貯存太陽能的報道。但材料顯熱較小，
貯能量受到壹定限制。
（2）潛熱貯存
利用材料在相變時放出和吸入的潛熱貯能，其貯能量大，且在溫度不變情況下放熱。
在太陽能低溫貯存中常用含結晶水的鹽類貯能，如10水硫酸鈉／水氯化鈣、12水磷酸氫鈉等。但在使
用中要解決過冷和分層問題，以保證工作溫度和使用壽命。
太陽能中溫貯存溫度壹般在100℃以上、500℃以下，通常在300℃左右。適宜於中溫貯存的材料有：高壓
熱水、有機流體、***晶鹽等。
太陽能高溫貯存溫度壹般在500℃以上，目前正在試驗的材料有：金屬鈉、熔融鹽等。
1000℃以上極高溫貯存，可以采用氧化鋁和氧化鍺耐火球。
（3）化學貯?