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能源告急下的思考
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在20世纪的世界能源结构中，人类所利用的一次能源主要有石油、天然气和煤炭等化石能源。这些化石能源本质上是数万年前甚至更长时间以来太阳能辐射到地球上的一部分能源储存到古生物中，经过沧海桑田的变化而演化成今天地球上的能源矿藏。经过人类数千年，特别是近百年的消耗，这些化石能源已被消耗了相当比例。随着经济的发展、人口的增长和社会生活水平的提高，未来世界能源消费量将持续增长，世界上的化石能源消费总量总有一天将达到极限。
随着化石能源的逐步消耗，能源危机已展现在人类面前。在21世纪初进行的关于世界能源储蓄量数据的调查现实：石油可采量为39.9年，天然气可采量为61年，煤炭可采量为227年。可见，化石能源的可开采量已经是屈指可数了。
中国的能源资源储量情况更是危机逼人。2000年底的统计，探明经济可开发能源总储量约占世界总量的10.1%。中国能源剩余可开采总储量的结构为：原煤占58.8%，原油占3.4%，天然气占1.3%水资源占36.5%。我国能源经济可开发剩余可采储量的资源保证程度仅为129.7年。
由此可见，除太阳能以外，中国各种一次能源资源均低于世界平均水平，中国的能源需要面临着严重的挑战。
对人类而言，太阳是非常重要的一颗恒星，为人类提供光和热，蕴藏着巨大的能源。太阳能必然成为替代化石能源的主要能源之一，太阳能作为一种巨大的可再生能源，每天到达地球表面的辐射能量相当于数亿万桶石油燃烧的能量，同时它也是人类可利用的最直接的清洁能源之一。我国是世界上少数几个能源结构以煤炭为主的国家，也是世界上最大的煤炭消费国，因此，开发利用太阳能尤为显得重要，不仅能满足我国的能源消耗的需要，又能改善环境质量。
众所周知，太阳能是取之不尽的。人类利用太阳能有多种方式，包括光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化等。但作为工业能源来说，太阳能有能量密度低的缺点。为了充分利用这一廉价、环保、可再生的新能源，生产价廉、高效、能大面积制备的太阳能光电池一直是人们所追求的目标。如今，人造卫星、宇宙飞船、火车、汽车、潜艇、鱼雷、军用导弹、火箭和飞机等，都与电池技术的发展密切相关。目前，硅基及其他无机金属化合物太阳能光电池是太阳能电池的主流。然而尽管近几年来生产成本已经大幅下降，但成本问题仍然是其大幅取代传统能源的主要障碍。
参考：
1. 陈振兴. 高分子电池材料. 北京：化学工业出版社，2006
2. 杨德仁. 太阳电池材料. 北京：化学工业出版社，2007
3. 赵争鸣，刘建政，孙晓瑛，袁立强. 太阳能光伏发电及其应用. 北京：科学出版社，2005
https://blog.sciencenet.cn/blog-439362-317711.html
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