硅基纳米光电、能源材料与器件应用

课程背景


能源重要性

当今世界,能源是文明的基础,是人类社会可持续发展的保证,它与人们的日常生活密切相关。人们生活所必需的能源可以分成维持个人生命的生理能源和 日常生活,社会生活及生产活动中使用的生活能源两部分。随着人类文明的进步,人口的不断增加,所需消耗的能量也急剧增加。预计: 到2040年,人口总数将达到100亿!能源是国民经济的命脉,是影响各国领导人战略决策的重要因素,是许多国家制定全球战略的首要问题。

我国能源现状

目前在世界能源的格局中,产量和消费居第一位的是石油,其次是煤炭、天然气。我国的能源“贫血”的危险
从1996年开始,我国由原油出口国变成原油进口国;2000年我国进口石油占消耗量的20%,2010年预计将达到 40%以上;我国原先没有战略石油储备(美日等发达国家都建立了战略石油储备制度,可提供3~6个月的石油供应)。当前的地区冲突与矛盾往往与能源有关。能源随着传统能源供求关系的日趋严峻,发展新能源已经成为二十一世纪必须解决的重大课题当能源主要依靠燃烧化石燃料(煤炭、石油、天然气)而获取时,能源消耗越高,越会影响人类社会的可持续发展。一是因为大量燃烧化石燃料会带来多种环境问题(尤其是气候变化问题), 二是由于化石燃料不可再生,资源终将枯竭。
太阳能的利用和开发——未来最理想的能源

大家的地球每天都接受着太阳的恩惠,地球上的每个国家或多或少也都得到一部分太阳能,阿拉伯半岛的国家和地区每年日照时间可达4000小时。以地球上所有天然沙漠为例,其每天受到的太阳能量为163.2x10^12千瓦小时,每年就是 60x10^15千瓦小时,若有5%的能量被利用,则每年有300x10^13千瓦小时的太阳能变为可用能源,是估计的2000年全世界能量需求总量50x10^12千瓦小时的60倍。这是太阳赐予大家的一份珍贵礼物,如何开发和利用太阳能已成为全世界各国共同的研究课题。
人类的发展需要寻找能够代替传统能源的新型的清洁能源,其中一个重要的方面就是太阳能的开发和利用,这也就是本课程的讲授内容。

 

 

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