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你不知道的太阳能-你该知道的物理（二）
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是不是太阳能一点都不实际呢？
这个问题不能简单地回答。我们刚刚讨论过小规模的使用，比如汽车和家用电，现在我们来看看能不能利用太阳能做大型的发电厂。太阳能发电有两个基本的办法，一是太阳能板，无数的太阳能电池联网供电，二是所谓太阳能热能转化。
先说太阳能电池，主要的材料是硅，它是地球上存量最大的元素，整个半导体产业的核心，信息产业的基础，以至于伯克利跟斯坦福之间有个地方叫硅谷。当太阳光照到硅原子上，它可以把硅的一个电子踢掉，这个电子会得到大约25%的太阳能量，（如果你还记得中学里讲过的光电效应，就是这个东西，其它的能量变成热能）。被踢掉的电子大家一起形成电流，从而产生电力。一般的太阳能电池，这个光电能量的转换效率只有10%到15%。
转化效率高的电池也能实现，在设计和制造上颇要动一番脑筋，从而造价也高。比方说把几层光电板压缩在一起，不同层吸收不同波长的光，至今最好的光电池转化效率是41%，差不多70块钱一平方厘米。如果造价能降下来，或者我们发现了更好的替代材料，广泛使用太阳能不是不可能。
另外一个办法就是把太阳能直接转化成热，这个你一定记得小时后用放大镜点火，（我那时用来烧蚂蚁），驴友有买太阳能热水器的，就是一个大锅，能集中反射太阳光到水壶上。进一步，水会被加热而产生水蒸气，水蒸气就能用来发电。这张图里是加州在建的一个太阳能发电厂（Solar Two），用1800面镜子把太阳能汇聚到塔上，产生电力满足10万户居民用电，而且它的光电转化效率就超过了15%。但考虑实际的造价，这个发电厂并不便宜，发出的电差不多3块钱一度。
最后说一件好玩的，太阳能飞机。
太阳能汽车呢，不到一马力的功率，适合爱好者玩玩，但太阳能飞机会有用的多。比如长时间的对敏感地区进行监测。这不是说还在理论构想，实际上，太阳能飞机已经不仅飞，而且2009年12月3日在瑞士Dübendorf人们进行了第一次载人飞行实验。
这里我们以太阳能飞机Helios为例。它机翼的上下两面都有太阳能电池，下面的电池利用地面反射光发电，它的机翼展宽83.5米，比波音747长12米。它带有充电电池，可载重50公斤，足够一架好的摄像机或照相机，2001年的时候Helios就飞到了三万（29532）米的高度，一般飞机只能飞到1万米高。太阳能飞机飞得并不快，大概30公里每小时，基本属于自由滑翔，但这并不妨碍它的使用。想想一下用它来做侦查机的好处，首先它不用携带任何燃料，晃晃荡荡的飞行几个月连续侦查，而且它的飞行高度没有任何地面武器能对它构成威胁，甚至说，它的飞行速度，一般的雷达根本识别不出来。
结论么，还是不轻易作的好。太阳能么，还在路上，只能说，革命尚未成功，诸君仍需努力。
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