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杨德仁院士开讲!希望科学之光进入同学的心灵
时间:2024-10-17 浏览次数:479

“大概有50%的太阳能可以穿透大气层来到我们地球,而这些能量,只要利用万分之一,就相当于我们现在一年的能源消耗量。”

“航天事业的发展离不开太阳能光伏。”

“太阳能光伏,是人类能源的新希望。”

……

10月16日下午,“院士开讲啦”第九期讲座在鄞州中学举行,中国科学院院士、浙大宁波理工学院校长杨德仁为宁波的中小学生带来了《太阳能光伏与发电》的科普讲座。

鄞州中学、鄞州高级中学和宁波外国语学校的600多名学生现场参与活动,更多的宁波中小学生则利用课后服务时间,线上观看了讲座内容。

从白驹赤乌到太阳能光伏

白驹、赤乌、金乌、火轮……这些都是中国古代文学中对太阳的称呼,诗人屈原更是把太阳称为“东君”,在他眼中,太阳就是一个温文尔雅、守时如信的君子。不论是夸父追日,还是后羿射日,中国文化都和太阳有着紧密的联系。

如何利用太阳能?古人有他们的智慧。阳燧取火,就是很好的例子。

而在之后漫长的岁月中,人类逐渐掌握了太阳能的运用之道。

1767年,瑞士科学家索绪尔发明了集热器,这是人类第一次发现太阳能可以用来加热。

1878年,印度人亚当斯发明了太阳灶,可以烧饭烧水,到现在为止,这个发明还在有些地方发挥着作用。

1891年,美国科学家肯普设计了太阳能热水器,现在我们还可以在很多地方的屋顶上看到它。

这些,都是太阳能到热能的转变。那么,太阳能又是如何转变成电能的呢?这就离不开光伏。

1839年,一个19岁的法国青年在他爸爸的实验室里做实验时,发现了光伏效应。这是人类第一次发现光可以转变成电。

1954年,美国贝尔实验室开发出世界上第一个有实用价值的太阳能电池。同年,威克尔在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了太阳能电池。太阳能转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。

之后,航天领域成了人类第一个大量、全面使用太阳能的领域。飞船、卫星等航天器在太空中飞行主要依靠电池提供动力,而这个电力供给主要来自太阳能电池帆翼。太阳能发电在航空事业发展进程中担当重要角色,可以说,没有太阳能光伏,就没有现在的航天事业大发展。

光伏产业 快速发展的高科技产业

从硅石到金属硅,再到高纯硅,继续提纯至8个9,即99.999999%,就可以用做太阳能电池,再提纯至10个9,即99.99999999%,就可以用在芯片上……太阳能光伏的产业链,就好像“点石成金”的现代炼金术。

说到光伏产业在我国的飞跃式发展,杨院士十分自豪。从日常生活中的庭院灯、太阳能手表、玩具,到航天事业中的卫星、载人飞船、空间站,以及海上灯塔等等,太阳能光伏有着广泛的应用。

而在草原、海岛、山村、荒漠,人类建起了一个个能源基地。我们熟悉的上海虹桥火车站、杭州火车站,乃至杨院士工作的浙大宁波理工学院,和讲座举办地鄞州中学的屋顶,都有太阳能光伏……

从2007年到2023年,太阳能光伏在中国的安装量实现了爆发式增长,如今我国每年新增的太阳能装机容量,相当于八九个三峡大坝的装机容量。

太阳能光伏这一高科技产业的快速发展,也是绿色新型能源的快速发展。对于未来,杨院士给出了非常积极的展望。他说,未来,光伏产业还有很大的发展空间。

讲座尾声,来自三所学校的同学都向杨院士提了自己的问题,当一名同学问到,如果未来想从事与光伏相关的研究,如今需要做哪些准备时,杨院士很高兴地给出了建议。他说中学阶段要在物理、化学等基础学科的学习上打下扎实的基础,未来,选择材料、电子、物理、新能源等专业,都可以开展与太阳能光伏相关的研究。

此次活动中,杨院士还给同学们题词“让科学之光进入同学的心灵”,这也是他对“院士开讲啦”活动的寄语。