太阳能发热是什么变化的原因（为什么太阳能发热？）

为什么太阳能发热？

天文学家曾经设想过种种可能的来源。一个简单的想法是，太阳是一个正在燃烧的大煤球。但是仔细计算一下，像太阳那么大（比地球大130万倍）的煤球，要一直燃烧下来，也只能够烧3000多年。因为我们人类的历史有几十万年，有文字记载的文明历史也有5000多年了。太阳的“年龄”不可能比人类历史短。更何况，要是煤球，越烧越小，太阳光会很快变得越来越暗弱了。但实际上，经过近百年来的实测，太阳光度并没有什么变化。所以，煤球燃烧的想法，肯定是不对的。另一个想法是，古代的太阳体积很大，由于收缩而发光，但计算之后，认为这个想法也不能成立。20世纪来，随着原子物理学的发展，人们才解决了太阳能源问题。著名科学家爱因斯坦(1879－1955）发现了物体质量与能量的关系。只要有一点点质量转化为能量，其数值就十分巨大。例如1克物质相对应的能量，这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。对于原子能的研究，使人们想到，太阳的能源可能就是原子能。观测、实验证实了这种想法。原来，太阳主要由氢组成，氢占质量的70％以上。在太阳内部高温（在1000万K以上）、高压（约为2500亿大气压力）的条件下，氢原子会发生“热核反应”，由4个氢原子核合成为1个氦原子核。在这个反应中，有一部分质量转化为能量，放出大量的热量。太阳内部的热核反应，类似于地面上的氢弹爆炸。正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸”过程，所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。原子能就是太阳的能源。

请问太阳能发电板表面发热属于正常吗？

正常

现在晶体硅太阳电池板的效率普遍约为20%，太阳能板表面的减反膜可以使电池对光的反射率减小到小于10%，剩余的70%的光子能量呢？半导体材料通常能强烈地吸收光能，吸收系数为105/cm。太阳电池板吸收光，一部分用于 光伏发电对外做功；另一部分则被吸收，表现为热力学温度的升高，即为光吸收发热。 理想情况下，太阳电池板在正常发电时，温度的升高只来自于光吸收发热。但实际上，太阳电池并不能达到理想状况，总是存在着一定的内阻，而这些内阻会消耗光伏效应产生的能量，使电能转化为热能。因此，太阳能板发热的主要原因是光吸收发热和内阻对功率的消耗发热。

 当晶体硅光伏组件中某块太阳电池被遮挡时，这块电池电压将会被偏置当成负载，消耗其他电池发的电。因此，这块电池的温度会比其他电池更高，从而产生热斑效应。 解决热斑效应问题，除了增加旁路二极管以外，还应在光伏系统设计建造时合理设计方阵间距，避免出现方阵之间相互遮挡的情况；要合理设计支架离地面的高度，对于存在植被的面，要定期处理太阳能板，防止植被过于茂盛而导致遮挡；对周边环境要多加考虑，以避免建筑物对光伏方阵造成遮挡。

运维方面也要定期对太阳能组件表面进行清洗，以免不均匀的积尘、过大的鸟粪的遮挡，从而造成热斑效应。 电池被遮挡会引起局部电压偏置，导致晶体硅光伏组件局部温度升高，从而引起热斑效应；温度高点在被遮挡电池的未被遮挡部分，发热的多少取决于偏置电压与流经被遮挡电池电流大小的乘积，且偏置电压随着遮挡面积的增大呈对数增长，电流随着遮挡面积的增大呈线性下降。

若同一串电池中存在多处遮挡，热斑效应仅会发生在被遮挡大面积的电池处。处于正常发电情况下的组件，只要太阳能电池板被遮挡比例较小，即便存在局部遮挡，也不会造成热斑效应。 为减少热斑效应对光伏方阵发电的总体影响，目前的晶体硅光伏组件都会在每串电池串两端并联1个旁路二极管，以起到局部分流的作用。

当然根本的解决方法还是要在电站设计建造时避免方阵之间相互遮挡，以及避免建筑物或植被对方阵的遮挡。

太阳能是哪里发热？

太阳热水器是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能产品。太阳热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。

集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。