1.太阳能开发利用的背景及意义 能源是人类社会存在与发展的物质基础，人们在生活水平不断提高的同时，也意识到了大规模使用常规化石燃料带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发了经济纠纷，甚至是冲突与战争。

于是，世界各国越来越重视可再生能源的开发与利用，太阳能具有普遍、无害、长久、巨大等优点，它不仅可以带来很好的社会效益、环境效益，还具有明显的经济效益，这对于建设”资源节约型、环境友好型”社会意义深远。

因此，太阳能的开发与利用有极大可能成为未来能源发展的重点方向。

太阳能的基本利用方式有五种：直接利用、光化利用、光生物利用、光热利用、光电利用[1]。

一是太阳光的直接利用，即通过直射、反射、投射和聚光等方式，将阳光引入需要照明的空间。

二是太阳光的光化利用，即利用太阳能直接分解或者聚合化学物质，如分解水制氢[2]。

三是太阳光的光生物利用，即通过光合作用将太阳能转换成为生物质能，如种植速生植物、油料作物、巨型海藻等。

四是太阳光的光热利用，即通过装置把太阳能转换成热能加以利用，收集装置主要有平板型集热器、真空管型集热器和聚焦型集热器等，目前太阳能光热低温利用有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳能温室、太阳能空调制冷，中温利用有太阳灶、太阳能热发电中的聚光集热装置，高温利用有太阳炉等。

五是太阳能的光电利用，目前主要有太阳能热发电和太阳能光伏发电两种形式。

太阳能热发电包含将太阳能集热器吸收的热能转换为工质蒸气的的光-热转换和蒸气驱动汽轮机发电的热-电转换两个部分；太阳能光伏发电是利用太阳能电池的光生伏打效应将太阳能转换成电能。