Question

3．太陽能電池的未來
太陽能是指太陽的熱輻射能，是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷地進行核聚變釋放出的能量．在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展．太陽能是一種新興的可再生能源，太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式．目前，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題，但是太陽能電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面取得巨大成功，隨著科技水平的提高，太陽能電池正以強勁的步伐加入到我們的生產(chǎn)和生活之中，給解決環(huán)境與能源問題帶來了希望．
2014年，美國麻省理工學(xué)院光子與現(xiàn)代電磁學(xué)研究小組在光波傳導(dǎo)和控制領(lǐng)域取得重大突破，浙江大學(xué)信息與電子工程系的學(xué)者也給該項研究提供了重要支持． 據(jù)中國經(jīng)濟網(wǎng)記者了解，這項被稱為“方向選擇性濾光器”的研究隸屬于麻省理工學(xué)院固態(tài)光熱伏電池項目．該項目的多種潛在應(yīng)用領(lǐng)域里一個比較重要的部分在于變革工業(yè)用太陽能電池板，將發(fā)電效率從現(xiàn)有的15%提升至80%-90%．我們有理由相信：在不久的將來，太陽能的充分利用將會使我們生活環(huán)境得到重大改善，我們賴以生存的地球?qū)òl(fā)出新的光彩！
（1）在幾十億年內(nèi)，太陽能是取之不盡、用之不竭的理想能源，我們認(rèn)為太陽能是可再生能源．除太陽能以外，下面列舉的能源中屬于可再生能源的是CD（選填選項前的字母，可多選）
A．石油       B．天然氣       C．水能       D．風(fēng)能
（2）隨著科技的發(fā)展，太陽能路燈的使用日漸普及．太陽能電池板在白天為蓄電池充電，晚上給路燈供電．某個太陽能路燈的太陽能電池板的面積為0.5m²，每平方米平均收集太陽光的功率為1.5kW，若太陽光照射8h能使路燈正常工作6天，路燈每天工作8小時，路燈工作時的平均功率為15W．則太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=12%．

Answer 1

分析 （1）能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；不能從自然界短時間內(nèi)得到補充的能源叫不可再生能源．
（2）求出電池板接收到的太陽能多少和對外提供的電能多少，從而求得光電轉(zhuǎn)化效率．

解答 解：
（1）石油、天然氣不能短期內(nèi)從自然界得到補充的能源是不可再生能源；
風(fēng)能、水能可以從自然界中源源不斷地得到的能源，是可再生能源．故選CD；
（2）由題知，太陽能電池板的面積為0.5m²，每平方米平均收集功率為1.5kW，
則電池板接收功率為：
P_太=1.5kW/m²×0.5m²=0.75kW；
照射8h后，接收的太陽能為：
W_太=P_太t_太=0.75kW×8h=6kW•h；
路燈正常工作6天消耗的電能為：
W_電=Pt=0.015kW×8h×6=0.72kW•h；
則太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)化效率為：
η=$\frac{{W}_{電}}{{W}_{太}}$×100%=$\frac{0.72kW•h}{6kW•h}$×100%=12%．
故答案為：（1）CD；（2）12%．

點評 本題主要考查能源的分類、靈活運用電能和電功率的計算公式及變形公式，明確太陽能電池工作的能量轉(zhuǎn)化過程，是解答此題的關(guān)鍵．