第一篇：仿生学对人类社会发展的贡献
仿生学对人类社会发展的贡献
一、仿生学的概念
所谓“仿生”，顾名思义就是向生物学习、模仿或取得启示，仿造各种生物的优点以用在人类科学技术的创造或改进上。仿生学一词是1960年由美国J.E.斯蒂尔提出的。他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学”。尽管人类在文明进化中不断从生物界受到新的启示，但仿生学的诞生，一般以1960年全美第一届仿生学讨论会的召开为标志。
仿生学的研究范围主要包括①力学仿生：研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。②分子仿生：研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。③能量仿生：研究与模仿生物电器官、生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程。④信息与控制仿生：研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人---机系统的仿生学方面。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面---生物模式识别的研究、大脑学习、记忆和思维过程的研究与模拟，生物体中控制的可靠性和协调问题等---是仿生学研究的主攻方面。
因此仿生学就是人类在认识自然和改善自然的过程中，通过科学的探索和研究，模仿自然界中一些生物的特殊本能的原理，来解决某些人类传统认识无法解决的一些疑难现象的一门高科技边缘科学。
二、仿生学的历史贡献
仿生学在人类历史发展过程中所做出的贡献可谓源远流长。尤其是近几个世纪，仿生学在军事、医学、生物、电子等高端技术领域的应用更是给人类的发展带来了创新革命。
在军事上，模仿野猪嘴发明的防毒面具，模仿海豚皮肤的沟槽结构，应用于船舰外壳上，可减少航行湍流，提高航速。模仿鸟类滑翔原理发明飞机；模仿“莲花效应”将其应用于飞机表层、汽车外壳达到自清洁的目的；模仿苍蝇等昆虫的视觉原理研制智能武器和仿生眼等；在医学上，根据苍蝇在细菌环境中生存的原理研制出的免疫抗菌剂，模拟人体器官设计出各种仿生器官用于医学手术中等等；在生物上，屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲、船桨模仿鱼的鳍、锯子学的是螳螂臂，根据跑行中的猫的前爪垫的功能和蜘蛛网的柔顺结构及其稳定性设计出的汽车轮胎等等。
因此，有专家指出：人类进化只有500万年的历史，而生命进化已经经历了约35亿年的历史，模仿人的创造固然重要，模仿自然更有无限的潜力和机会，更有可能提高原始创新的能力。而且从仿生学在各行业领域的运用结果也表明，仿生学为人类解决各种疑难现象提供了一种可能，它对人类发展的贡献是巨大的、无可替代的。
三、仿生学在现代科技领域中的重要地位仿生学的研究与推广在中外科技领域都受到高度关注和重视，它被认为是各国在21世纪的世界市场上占有主动地位的先期条件：
1、国内：仿生学的研究在国内起步较早但直到本世纪初才逐渐受到重视，尤其是在2003年下半年，国内科学领域层次最高的研讨会香山科学会议三个月内曾两度聚焦仿生学，对于这个只有基础科学研究的前沿问题和我国重大工程技术领域中的科学问题才可以作为会议主题的研讨会，能两度关注仿生学，足以证明这个学科发展的重要性以及国内科学领域对仿生学的重视性。经过讨论与会的专家建议：将“仿生科学与技术”列入重大基础研究国家计划和国家中长期科学技术发展规划，有重点地建议一批具有国际水平的仿生科学和仿生技术实验室，将更有利于国内高端技术领域的开发与创造。
2、国外：在发达国家，早在20世纪90年代初，就已经为发展仿生学这门交叉学科的基础研究做了精心准备和长期计划。在美国，他们认为仿生学是一切创新成果的源头，所有高科技成果的85%均源于仿生学，因此设定了一项优先发展先进制造、先进材料以及先进军事装备研究等领域的长期计划。德国的研究与技术部已就“21世纪的技术”为题在自适应电子技术、纳米技术、仿生材料、生物传感器等领域投入了相当大的财力和物力。日本、俄罗斯以及韩国等国都有相应的计划。不仅如此，在许多英美著名大学如麻省理工学院、史丹佛大学、哈佛大学等，均设有：“仿生”教育课程，由此可见发达国家对仿生技术在未来发展与应用的重视。
因此，仿生学可以说在人类社会科学与发展的历史过程中，创造了一个又一个奇迹，每一个奇迹的创造都将带来人类历史上的革命。它的兴起，标志着人们对生物科学的研究进入一个崭新的阶段，也意味着人类文明程度显著提高，在不断呼吁科技跨领域整合的今天，仿生科技甚至被认为是主导未来的科技革命，同时，被誉为与克隆技术、基因治疗、DNA检测技术等高科技合称为未来人类开创更美好新世界的八大科技。
四、自然仿生疗法的起源及其同现代医学的关系
1、自然仿生疗法的概念
自然仿生疗法是通过对自然界中具有生命活动特异能力的动物、植物适应生存环境功能的原理和研究，探索和开发出与人类生活中相关现象的内在联系的规律，并不断加以系统化、规范化，通过对生物特异能力的模仿，运用自然生命力来补充人体本身的生命力，从而达到以强补弱，促使人体获得健康状态的学问。它是效法大自然中的生物规律，以调理恢复人的自然之性，激发人体抗御疾病的潜能为主要手段。调畅机体的失衡状态，达到祛病养生的目的。
2、自然仿生疗法的起源
自然仿生疗法起源于远古时代，浩如烟海的中医药学是自然疗法的支撑体系。在长期的生活实践中，先人总结出“法于自然”的养生原则，远在数千年就有认识“自然力量”、利用“自然力量”防治疾病、延年益寿的文献记载。春秋战国时期的《黄帝内经》中提出了“天人相应”和“正气存内，邪不可干”的重整体、重内因的观念。早在我国汉代，名医华佗就模仿“虎、熊、鹿、鹤、猿”的姿势发明了调和五脏，防病延寿的五禽戏养生操。直到现代，太极拳、五禽戏等保健养生之术仍被广泛采用，这些传统的方法和手段为中华民族的繁衍和昌盛做出了重要贡献，同时也成为现今自然仿生疗法的主要内涵。
3、自然仿生疗法与现代医学的关系
由于现代医学的理论体系已相当完备，对人体功能活动生理病理是认识非常精确，更为重要的是现代医学总能借助先进的仪器科研成果来从事基础研究和医疗实践，使现代医学在人们医疗的实践活动中占有绝对优势，而成为医疗的主体。然而现代医学的突飞猛进虽然从根本上改变了医学发展的过程，使许多疾病得到了有效控制，但随之而来的是化学药品的副反应的日趋严重。现代文明使得人们与大自然之间的距离逐渐增大，许多文明病、富贵病（如肥胖）亦随之产生。化学药物在治疗一些疾病时往往显得力不从心。自然仿生疗法相对安全无害，副作用及不良反应较小，取材方便、操作简单、效果显著，且无痛苦，因此受到病患者及家属的普遍欢迎和重视。人们一方面通过先进的仪器和设备来研究疾病的死亡的奥秘，试图在此基础上达到早期防治的目的，另一方面则会对自然仿生疗法寄予厚望，希望能回归自然。而现代医学的发展尤其是各种精确仪器的使用也为自然仿生疗法的研究、发展与运用提供了更为有利的条件，两者之间互为推动，相互发展，其和谐、统一的关系将为未来人类健康事业做出巨大贡献。
五、自然仿生减肥法的核心理论基础---破译冬眠动物的自然瘦身密码
1、冬眠动物习性给减肥带来的科学启示
每当北方寒冷的冬季来临之际，植物枯萎落叶，昆虫蛰伏，大雪封山，百食难觅。许多动物受自然环境的影响，被迫停止摄食进入长达几个月的冬眠期，在此期间不吃不喝却生命无忧，有些动物通过冬眠静养生息，还能使生理的各个机能得以调整和改善。其共同的规律就是靠入冬前积累的营养物质（主要是脂肪）来维持基础代谢，延续和修养生命，其冬眠前的脂肪积累最高，三个月内体重最高可超出原来的40%，越冬后体重一般都要减轻10%--20%，甚至31%以上。冬眠动物共有的这种特异生物现象，尤其是冬眠前在短时间集中进食的习惯很类似于许多肥胖者无节制的暴饮暴食的增胖过程，那能否模仿冬眠动物进行冬眠来达到减肥的目的?这个设想为自然仿生减肥法提供了科学启示。
2、对冬眠动物的典型代表中国林蛙和北方乌龟生理习性的研究
在所有冬眠动物中最有代表意义的则属北方的林蛙和乌龟，前者冬眠后通过消耗体内积蓄的脂肪体重下降的比例最大，而后者通过冬眠使各种生理机能得到最为明显的调理和改善，是其长寿的主要原因之一。
林蛙冬眠期的生理特点：林蛙在冬眠期内，四肢屈曲，双眼紧闭，不食不动，以静养生息，基础代谢放慢，基础代谢率降低。经过研究，发现林蛙在冬眠期生理上只有两个明显的兴奋点，一是心脏，二是呼吸，并且二者之间按照某种规律进行着协调而统一的运动，这种运动类似一种波状运动。也正是这种呼吸运动的存在，才能使它们将体内多余的脂肪不断地消耗转化为能量随着缓缓流动的血液作为营养，输送到周身细胞，保持正常基础代谢的进行使其越冬后体重自然减轻。
同时研究结果表明，北方乌龟在冬眠期运用本能特有的呼吸方法，使其生长期中呈现出的高血糖、高血脂、高胆固醇及甘油三酯的含量能够得到迅速的下降趋致平衡，同时使心率放慢变得平稳，防止了多种疾病的发生，进而使其成为动物中的长寿之星。
通过破译冬眠动物是通过什么来消耗自身存积的脂肪，借以延续生命实现自然瘦身并调理和改善生理的各种机能，是创建自然仿生减肥法的关键。中国林蛙生长期与冬眠摄食曲线图
3、冬眠动物自然瘦身的关键因素---冬眠动物体中生物酶的催化作用
通过对中国冬眠动物林蛙和乌龟特殊习性的研究，从而揭开了仿生减肥法的作用机理：
①从林蛙冬眠期里参与体内脂肪分解的营养要素入手分析，模仿改善肥胖者体内营养的构成，通过补充“人体体重调节中枢”所需营养，维护中枢正常功能，实现以补瘦身。科学研究证明脂溶性维生素A、D、E、K和胡萝卜素对脂肪有明显的分解和吸收作用。通过林蛙冬眠的研究发现，在通常情况下林蛙的脂肪是被某种特殊的消化酶分解为脂肪酸和甘油储存于体内，来为林蛙越冬期提供能量的，这一发现为仿生减肥能够达到迅速分解肥胖者体内脂肪寻求到了有效途径。同时这一研究正好与美国科学家J.E.斯蒂尔于1960年提出的仿生学的研究范畴不谋而合，即研究与模拟生物体中酶的催化作用。
②从模仿林蛙和乌龟的呼吸入手来改变肥胖者的呼吸。通过模仿林蛙和乌龟深而有规律的呼吸，促进脂肪分解，实现在特定条件下的能量转化，这种仿生呼吸可以使肥胖者的肺部充满大量氧气，改善肥胖者体内的气血运行条件，不仅使增加吸收氧气的数量成为可能，而且通过呼吸可以有意识地把它送到身体各部位，把较正常呼吸更多的氧气带进血液，能够更好地激活人体的各功能细胞，增强吞噬细胞活力和免疫细胞活力，从而调整肥胖者的内分泌系统，从根本上治疗和预防各种疾病的发生。
③从人体减肥同冬眠动物自然瘦身的差异性入手，模仿特定的仿生形体运动，调和人体五脏的气血平衡，增加热耗促进脂肪的转化。
六、自然仿生减肥法的技术问题及世界最新研究成果和未来前景
从近几年的市场推广过程中我们不难发现，自然仿生减肥在减肥市场上处于主导性的地位。
①首先仿生学是一门前瞻性的科学，其研究与发展需要大量基础学科的配合与支持，以及各种精端检测仪器的使用，作为一个课题的研究成果，国家有关政府部门应给予支持与扶持。
②减肥效果与冬眠动物体内酶存在于人体后的活性和稳定性有着必然的联系，因此关于酶的研究技术成为关键因素。
③脂肪能够分解，是酶参与作用的结果。研究发现，在冬眠动物体内这种酶的启动非常自由，但在生物体内却受到一些相关连因素的控制，例如基因。因此，发现能够控制和启动酶作用的这些因素成为未来自然仿生减肥的主攻方向，这种发现，使人类彻底解决肥胖成为一种可能。
七、关于冬眠动物的最新发现和研究成果
早在2001年，瑞士科学家卡尔森发现冬眠动物体内存在调控酶转化的开关能
力。在正常生长期，其体内糖分解活跃，脂肪分解处于平稳状态；而在冬眠期内，脂肪分解处于活跃状态，糖分解趋于稳定，这正是启动了酶的转化功能。那么这种调控能力又是因何引起的？
据美国最新的科研成果称，美国科学家在冬眠动物血液里发现了一种叫做“冬眠激素”的物质，它对冬眠起调控作用，将此物质注入其他非冬眠动物体内，也出现了典型的冬眠状态。而国际冬眠学会主席马伊尔宣称，他和另一位科学家安德鲁发现了两种能控制和启动一些酶的基因PL和PDK--4，而这些酶能改变身体耗用糖类以取得能量的习性，负责指挥动物机体在严寒下多燃烧脂肪，少消耗糖，并多储存一些葡萄糖，从而进入冬眠状态。此项研究结果表明，在不远的将来，人们一方面通过仿生学原理在冬眠动物体内提取脂肪分解酶与消化酶，另一方面通过“冬眠激素”将酶更好地作用于人体，使其自然发挥酶的转化功能，因此，仿生学与基因的完美结合，将彻底解决人体肥胖问题。
八、自然仿生减肥的未来前景
值得提出的是，自然界中还有许多动植物的特性值得人类去模仿和研究，比如骆驼，可以在恶劣的沙漠环境中，长达十天的时间不进食、不喝水，这与其驼峰中所储存的脂肪有着必然的联系，但脂肪是如何通过转化变成所需的能量与水呢？还有蝙蝠，其冬眠前后体重最高可达40%，作为哺乳类动物，其基因更与人类相似，对于它的研究也将更具前景性„„
因此，我们可以肯定，通过对大自然的不断学习与研究，自然仿生减肥将一直走在减肥历史的前列，其研究成果必对人类的健康事业做出巨大贡献，同时创造出更多、更大的社会与经济价值
第二篇：易经对现代社会发展的贡献
2012-2013年第二学期 《易经与中国传统文化》结课论文
论文题目：易经对现代社会发展的贡献
系别：软件学院 专业：网络工程
班级：12网络工程（升）三班学号：1215134046 姓名：谢昊天 任课教师：庞彦林
易经对现代社会发展的贡献
【摘要】 《易经》的形成过程经历的几千年，从伏羲始作八卦，以后经过炎帝、黄帝、又经夏、商，不断地演进，再到周文王重新演绎,整理卦辞、爻辞，还有孔子作《十翼》?几千年来凝结了多少人共同的心血！《易经》是中国文化最古老的典籍。历代正统的学者，用许多不同的文字赞扬它，推崇它为“群经之首”，致予无上的敬意。相反的，认为仅是古代的一部卜筮之书，近于巫祝的诬词，卑不足道。只是经过孔子的传述《周易》以后，又加上历代许多学者穿凿附会，才有了后世的盲从和崇敬。甚之，近代以来，还有许多类似轻薄的讥讽。
【关键字】 《易经》 中国传统文化 哲学 感悟 命运
【正文】
易者，易也，不易也，于易中究其不易之道也，然人为其中心也。滚滚历史长河奔流不息，朝代换了又换，风流人物出了无数，又都灰灰湮灭，人在变，风景在变，不变的是人生的终点与起点以及那人生中的智慧。
一、《易经》是中国传统文化的基础，是沟通天人这际的桥梁
人性本源于天道，然在后天的社会生活中，却越来越背离了天道。背天离道之人，又何以见其本性而等天齐地呢？古圣先贤对人类的最大贡献之一，便是给人类留下了一部登天的梯子，造就了一座由人及天的桥梁--《易经》。
《易经》本身就是古人对天道规律的形象化演示与文字述说。《周易》原名《易》，汉代以后称为《易经》，是周代贵族求神问卜的书，包括经、传两部分，经文部分包括卦形、卦辞、爻辞、传文则是后人对经文的解释。
一部《易经》，上达天道，下通万物，六十四卦，本身就是一座沟通天人之际的桥梁。人天尚未沟通，可以由此前往；人天已经沟通，便是进入了天人合一的高境界，便可随心所欲而不逾矩了，即时时事事随心所欲，而又时时事事符合天道，达到了天人合一的境界，便也具备了天道恒昌特性而可心想事成了，因此，《周易》被列为群经之首，在古人眼里，知易者对，不知者愚，甚或把学易看作人生这幸事。
二、《易经》包含着“道非常道，有无相生”的宇宙观
“道非常道，有无相生”是中国道德哲学对自然界本质的深刻揭示，是对自然规律的高度总结。不仅包含着西方现代哲学唯物观、发展观、联系观更重要的是创立了西方哲学一直未重视的终始观。
《易经》以自己独特的方式把自然界这些发展变化规律渗透到自己的预测理论体系之中，把自己的理论体系置于正确的、科学的宇宙观指导之下，为其预测的科学性，准确性奠定了坚实的基础。
追溯《易经》中包含的哲学原理，有助于我们对《易经》的理解，准确的预测将要发生的事情。也有助于我们驳开《易经》的神秘面纱，纠正唯心主义的不全面、不客观认识。《易经》通过卦名、爻名立论，通过卦辞、爻辞论述事物的发展变化，通过断辞指导人们吉凶趋僻。哲学原理就包含在卦序、爻序、卦名、爻名、卦变、爻变之中。
三、《易经》中包含“对立统一，负阴抱阳”的辨证法。
对立统一和负阴抱阳，是中西方哲学关于对立统一规律的不同表述，其实质相同。西方哲学关于对立统一的基本表述是对立双方，相互对立，相互联系，互为存在的前提。
中国道德哲学认为，万物负阴而抱阳，冲气以为和。既分阴阳说明二者不同是对立，既负又抱说明阴阳不可分离是统一，孤阴不生，独阳不长。双方就是在消长运动中达到平衡，从而使负阴抱阳的平衡体，能持续一定的时间而存在。当这个平衡被打破的时候，就是事物灭亡的时候，构成了万物皆有生命（持续时间）的从有到无的过程。
中国人应用对立统一负阴抱阴的规律，表现为一分为
二、合二而一的分析问题，处理问题。这也是西方人认为中国人有独特的逻辑思维方法之所在。中国人对这一规律的应用可以说与生俱来，得心应手。西方人在对立统一规律的应用方面，自始至终显得生硬，不切合具体事物。《易经》中对一分为二，合而为一的运用可谓出神入化。
四、易经中含有中国传统传统文化的基本精神
中国传统文化的基本精神是什么？高校教材《中国传统文化概论》中归为三点：
1、天人合一与以人为本；
2、刚健有为与自强不息；
3、厚德载物与中庸尚和。
天人合一与以人为本，强调人与自然的和谐统一，在天人这中，人是重点，人要去认识天道，实践天道，体现天道，参与天道其中，最终实现天人合一。
自强不息与厚德载物，本出自《易传》的两句名言：“天行健，君子以自强不息，”“地势坤，君子以厚德载物”。君子为什么要自强不息、厚德载物，因为天行刚健有为，地道柔顺宽容，君子只不过是在法天则地而已。
至于中庸尚和，它本来也是上天的品质之一，中就是度，就是和，就是适可而止，不偏不依，老子云：“天之道损有余而补不足”，不就是不偏不依的中道吗？昼夜的交替，寒暑的变化，草木的枯荣，不都是上天中和的体现吗？
因此，就其实质与其追求的最高标准而言，中国传统文化的基本精神是一而不是三，这个一，便是天人合一，天人合一之中，包含着人本主义，包含着自强不息，包含着厚德载物，包含着中庸尚和。
五、《易经》卦之第一感悟：养精蓄锐把握机会-----学会定位
就像易经的卦象需要一个定位一样，人生也需要一个定位，哪怕是不太明确的有了定位，才会知道自己的机会在哪儿，才能安静的走自己的路。定位对于我们大学生而言特别重要，大学是人生中最重要的阶段之一，是你腾飞的地方，也可能是你堕落的天堂。如果找不到自己的定位，就会迷茫，不知道自己该干什么，该去哪儿，也感觉不到自己的存在感。定位就像一个坐标，它让你充分的了解自己，对于自己制定目标和确立奋斗方向意义重大。如果你是一个耐得住寂寞的人，你可以定位自己为搞科研的，专心做学问；如果你喜欢人际交往，你就是一个社交人才，学生活动是你努力做好的方向；如果你找不到自己明确的定位，可以先测试一下，易经的卦可以帮你，说笑的，得靠自己找寻，人生的定位得靠自己！定好位后就的静下心来走自己的路了，别管别人的风景有多美，默默地忍受路上的孤独与寂寞，渐行渐远。
希望自己锲而不舍下去，早日奋发图强，保留幼稚吧，留下童真，也许会慢慢磨掉，我也愿意。我们无法预知自己的命运。因为生活总在变，生活就流向大海的河流，河流很多，你不知道自己是那一条，上帝也不知道(我不信上帝)。命运就像一个长夜，我们永远活在黑暗中，黑暗无边，但也许前面就是光明。命运之所以精彩，就在于其不知性，你永远不知道下一块巧克力是什么口味的。
命运无法预知，好好把握现在，我很期待下一秒会发生什么。我也相信易经，因为它不只是单纯的靠概率吃饭，它遵循某些客观的规律，可以为我们的生活所用。
《易经》在科学正确的宇宙观、人生观的指导下立说和论述，是人类长期实践经验的总结一部完完全全的人文科学著作。我们应该进一步加大对《易经》进行全方位、多角度、深层次的研究，抛弃从唯心主义出发认识《易经》的立场和观点，确立其科学地位，使之尽快进入理论殿堂，进入国民教育的正式内容，为以德治国，人格治理奠定理论基础，为中华民族全面复兴做出贡献。
第三篇：物理学的进步对社会发展的贡献
物理学的进步对社会发展的贡献
电子的发现者是英国科学家汤姆孙发现的,这是第一个被发现的基本粒子,由于电子的发现,汤姆孙被后人誉为”一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”.他因电子发现和对气体导电理论和实验的研究所作出的贡献获1906年诺贝尔物理学奖.电子的发现打破了原子不可分的经典的物质观,向人们宣告原子不是构成物质的最小单元,它具有内部结构,是可分的.电子的发现是与微观物质组成有最直接的关系,它是组成原子的普适成分,它的质量比氢原子要小3个数量级.电子的发现开辟了原子物理学的崭新研究领域.在这以后,电子的性质,在原子中电子的运动规律,电子通过晶体的衍射等都是物理学家感兴趣的研究内容.在这些领域的不少研究成果都获得了诺贝尔物理学奖.电子的问世开辟了电子技术的新时代.从20世纪20年代开始,从电子管生产到半导体管的诞生及半导体技术的发展,再到集成电路的发明,使人类进入微电子科技时代.作为现代技术革命的重要标志的微电子技术不仅使人类的通讯技术进入高速,准确和可靠的领域,同时,也大大促进了电子计算机技术的发展,微电子技术和电子计算机技术正是现代现代信息技术的两个重要基础,使今天人类社会又步入了一个新的发展时期即信息社会。
从17世纪至18世纪，牛顿力学和热力学对机械工业，尤其是热机的发展起了巨大的推动作用；19世纪，不断发展的经典电磁理论，促进了工业电气化和无线电通信的发展；20世纪上半叶，随着相对论和量子力学的创立，人类的认识深入到原子和原子核内部，人类开始进入了核能时代和信息时代。此外物理学还有着丰富的精神价值：物理学的发展深深地影响着人类的思维方式和认识方式；物理学和哲学有着密切的关系，辩证唯物主义的产生和发展，从物理学中汲取了许多“营养”；物理学与数学在形成和发展过程中共同建立起来的“实验方法”、“逻辑方法”和“概念方法，在科学研究中得到普遍的应用，成为科学方法论的三大支柱。因此，物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，成为当代人类文化的一个重要组成部分。
物理思想与方法不仅对物理学本身有价值，而且对整个自然科学，乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过，自20世纪中叶以来，在诺贝尔化学奖、生物及医学奖，甚至经济学奖的获奖者中，有一半以上的人具有物理学的背景；——这意味着他们从物理学中汲取了智能，转而在非物理领域里获得了成功。——反过来，却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出：没有物理修养的民族是愚蠢的民族。
在我们的生活中，每时每刻都存在这屋里知识，比如说，坐车为什么要继安全带啊，这是物理学的惯性知识吧，我们为什么可以看电视啊，电视机的制作与电磁学有关吧，其实许多的家用电器都是依据物理知识制造出来的。随着物理学的进步科学家制作出来的东西会更先进，无论是对社会还是人类都是有帮助的，像电话，电脑，哪一个不是用物理学作为基础。
近代科学技术自19世纪传入中国以来，经历了一段非同寻常的曲折过程。从19世纪中叶自强运动中开始的“师夷之长技”和“求强求富”，到20世纪初年的“科学救国”、“实业救国”思潮，从50年代的“向科学进军”，到20世纪末叶的“科教兴国”战略，中国人对科学技术给予了多少希望、梦想和憧憬！150年来，中国科学技术的进步是显著的，但在全人类共同创建的现代科学技术大厦中，中国人的贡献还相当有限，中国科学技术的现代化还没有完成。站在新世纪的门槛上，中国应该如何发展科学技术，追赶国际先进水平，实现“科教兴国”的历史重任？面对这样重大的问题，我们不仅要深入了解和借鉴科学技术发达国家的经验，还必须深入研究中国近现代科学技术发展的历程及其与社会文化的关系，力求准确地把握科学技术的特性及其发展机制，总结中国近现代科学技术发展的历史经验和教训。令人遗憾的是，我们在致力于解决眼前的科学和技术问题，追赶国际先进水平的时候，却很少系统地探讨和总结我们一二百年来科技发展的经验和教训。长期以来，我们对如何推进中国科学技术的进步、创造有利于科学技术发展的社会条件和文化氛围缺乏应有的认识。结果，我们不仅不易充分汲取历史的经验教训，反而可能重复旧的失当的政策和举措。因此，在面临重任和挑战的今天，系统的研究中国近现代科学技术发展史不但是学术研究的一项紧迫任务，也是现实赋予我们的重大课题。“物理”一词，在2300年前我国的先秦时期就出现了。当时的思想家还认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则。从这点来看，当时的物理学与哲学是混为一体的。
其实“物理”一词，在2300年前我国的先秦时期就出现了，但当时的含义比现在的“物理”要广泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识或世界万物的道理。中国古代的学者很注意对自然现象的观察和理解，他们认为对自然规律的认识，对于每个人的世界观、人生观以至于人格的形成至关重要。当时的思想家还认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为自然的法则；后来有人把这个观点概括为“天人合一”。从这点来看，当时的物理学与哲学是混为一体的。例如，孔子在《大学》中把人的教育过程描述为:一个人首先要尽力探求世界万物的道理，深入理解得到的各种知识，才会有崇高的理想和坚定的信念，才能修养好人高尚的品德；每个人有了好的品德，才能处理好家族、社会与国家的关系，达到天下太平。生活在公元前4世纪的屈原，在他著名的《天问》一诗中就曾一连向大自然提出了172个问题，表现了中国古代先贤追求真理的精神。中国古代学者对物理现象和规律的重视和探究不仅深刻地影响着人们的价值观，促进了中国社会经济和科学文化的发展，还导致一系列的技术发明。例如中国在很早的时期就建立了先进的天象综合观测技术，创建了一批珍贵的记录，包括用甲骨文记录的、世界最早的超新星爆发事件。通过长期的观测与实践，创造了与农业生产相结合的农历，促进了农业经济的发展，并延用至今在湖北随县曾侯乙墓出土的编钟又如声学上，在乐器制作、声音传播规律的掌握以及具备完美听觉的音乐殿堂的建造上都取得了突出的成就。1978年在湖北随县出土了公元前500年制造的曾侯乙编钟，共8组合计65件。现代中国物理工作者通过研究，发现它所包含的物理内容令人惊叹!由青铜铸成的编钟，钟形是扁瓦形的而不是圆的，每个钟具有双音性质，各自可以发频率相差大三度或小三度的两个音。整个编钟的音域共5个八度，中音区12个半音俱全，音高几乎与现代乐器的音高一致。编钟的延音短，能够演奏旋律快的音乐，钟上突起的钟枚起到滤波的作用，使音质更为优美，无论是中华民族音乐还是西方的交响乐曲都能演奏。声学分析表明，编钟正着敲时钟体振动波谱的最大振幅正好在正中，而波节则在离正中侧敲点处；编钟侧敲时振动波谱的最大振幅正好在侧边，而波节则正好在正敲点处，因此两种声音互不干扰。扁形的钟体刚性比圆形的要高得多，振幅衰减得快，从而延音短能够演奏旋律快的乐曲。2000年9月在巴黎中国文化周上演出的古代编钟乐舞，曾引起欧洲观众的广泛赞扬。编钟在法国巴黎舞台上演奏时，除了中国古代乐曲外，还演奏了一段第9交响曲。其他如力学方面我国在杠杆原理、静力平衡原理以及在能够演奏旋律快的音乐秤量工具和建筑结构等方面也很早就有很多建树；光学方面，在墨子的《墨经》中对几何光学的现象已有相当完整的表述，当时已发现小孔成像技术，发展了金属放大镜技术等。历史上，中华民族以高度的智慧和能力通过各种各样的发明创造，为人类文明的发展作出了伟大的贡献。在16世纪之前的相当长的一个时期中，中国科技领先世界，其中对物理现象及其规律的研究和应用起了十分重要的作用。无庸讳言，中国的物理尽管在当时是先进的，但与近代的物理相比，却有着质的差距：还没有在系统实验的基础上，通过“由此及彼”、“由表及里”、“去粗取精”、“去伪存真”的过程上升到系统的、科学的理性认识；还不能定量地表达客
观世界的普遍规律，进而精确预言客观物体未来的状态。
中国近代物理学的历程
中国近代物理学的发展不如西方，一方面因为长期的封建统治不利于“求真唯实”的近代科学的萌发，“闭关锁国”又阻止了西方近代科学的传入;另一方面也因为我国的传统文化比较讲究实用，缺乏科学探索和建立理性思维体系的动力。令人遗憾的是，近代科学并没有起源于先前经济科技发达的中国，中国近代物理学的起步比西方晚了200多年。其中深刻的原因十分复杂，需要历史学家从各个角度仔细研究才搞得清楚。一方面可能在长期封建统治下的伦理道德与文化观念，包括“君君、臣臣、父父、子子”，“唯君是从”，“唯古是尊”等等，不利于讲究“求真唯实”的近代科学的萌发；加上清代“闭关锁国”的政策又阻止了西方近代科学的传入。另一方面我国的传统文化比较讲究实用，缺乏科学探索和建立理性思维体系的动力也可能是其中的原因之一。我们往往讲“学以致用”讲得很多，而对“学以致知”讲得不够。这样的文化可以有利于技术研究的开展，却不足以推动科学探索的发展。结果我国不乏优秀的技术发明，但往往止步于其应用上的成就而很少形成系统的科学理论。尽管科学研究与技术研究在形式和方法上并没有什么不同，但技术研究的动机全在于应用，而基础科学则代表着一种探索，其目标在于揭示和认识客观世界的基本规律；它的动机是求知、求真，对客观真理的追求。“落后就要挨打”，中国科技大幅度地落后，形成了前所未有的被动挨打的局面。1840年的鸦片战争和后来1894年中日甲午海战中国都以惨败告终。这些惨痛教训，激励国人“兴学救国”，开始以译书、建学、派遣留学生等方式向西方学习现代科学技术。我国正式用物理学作为Physic的学名也是于1900年从日文翻译的“物理学”出版开始的。然而那时的学习还只停留于“西学为用”的层面上，没有深入到学习先进的科学与人文精神与先进的文化观念中去。1919年的“五四”运动高举“科学、民主”的大旗，才真正开始发展中国的近代物理和近代科学，成为中国人民摒弃陈腐思想、制度，争取民族独立解放，建立新中国的重要组成部份。当时许多人在西方留学完成学业之后，立即返回苦难深重的祖国，发展教育，培养青年人才，并逐步开展中国物理学的研究。1919年我国首次在北京大学设立“物理学系”，开设完整的本科课程和实验。之后清华、南京、东南、中央等大学先后建立物理教育中心。1930年前后，全国有2百多所高等院校设物理系。其中北大、清华、浙大、中大、燕京等若干大学等已开展物理学研究。1928-1929年间，中央研究院物理研究所也先后于上海和北京成立。1930年左右，全国的物理学工作者发展到三百人左右。中国物理学界还积极地与西方物理学界建立了广泛联系。著名物理学家爱因斯坦在1922年底、1932年初两度来上海访问，朗之万、狄拉克、玻尔等著名科学家也先后来华访问。1931年保尔·朗之万在北京建议中国物理学工作者联合起来成立中国物理学会并参加国际纯粹与应用物理学会联合会IUPAP。正是在这样的背景下，在日军侵华前夕，中国物理学会于1932年8月23日在清华大学正式成立。中国物理学会成立之后，即为发展中国的物理学努力奋斗，学会坚持不渝地每年举行一次年会，坚持出版物理学报，论文用英、法、德三种文字发表，附以中文
摘要，做了大量的工作。
1937年7月7日日寇在卢沟桥发起侵华战争。八年抗战中，各地区的教育和研究机构被迫西迁到四川、云南、广西、贵州、陕西等地区，在极端艰难困苦的条件下，坚持物理教学和研究，从未停息。在海外从事前沿研究的爱国学者也不断回国工作，竭尽全力使中国物理教育达到先进水平。周培源关于湍流模式理论的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探测方法、吴大猷的《多原子分子结构和振动光谱》专著、王竹溪和汤佩松关于植物细胞水势的研究等，都是当时具有国际影响的成果。西南联大等校还培养出以杨振宁、李政道、黄昆等为杰出代表的一批优秀学者。抗战期间中国物理学会坚持开了六次年会，出版了六期学报。1942年还开报告会纪念牛顿诞生300周年。一些努力为近代物理学在中国的发展培养了人才，奠定了基础，先辈们艰苦创业的精神令人钦佩。新中国成立之后，我国物理学家在党和政府的领导下，建立起完整的物理学教育和研究体系，在数十所大学设立物理系，物理学教育的规模和质量空前提高，各大学物理系每年招生的数目，远远超过解放前各大学物理系所有在校学生的总和；还建立了几十个与物理有关的专业研究院所，从事物理学基础和应用研究。当时在国外的一大批中国物理学者，周培源、赵忠尧、钱三强、何泽慧、王大珩、胡宁、黄昆、朱光亚等相继归来，他们和留在国内的老一辈物理学家相结合，大大增强了中国物理学队伍的实力。五十年代后期，许多优秀的物理工作者，坚决服从国家需要，放弃自己熟悉的专业，投入到“两弹一星”的研制工作中去。他们和其他方面的专家、干部、工人及解放军指战员一起，在当时国家经济困难、技术基础薄弱和工作环境十分艰苦的条件下，依靠自主创新，用较少的投入和较短的时间，突破了原子弹、氢弹和人造地球卫星等尖端技术，取得了举世瞩目的成就。1999年9月18日中央决定表彰为研究“两弹一星”做出突出贡献的23名科技专家并授予“两弹一星功勋奖章”，其中物理学家有王淦昌、邓稼先、钱三强、郭永怀、于敏、王大珩、朱光亚、吴自良、陈能宽、周光召、钱学森、程开甲、彭桓武等13人。他们是中国优秀物理学工作者的代表，也是中国物理学工作者的楷模。我们要学习他们爱国奉献的精神和高贵品格！另一方面，从他们的贡献中我们既看到了物理学的发展对加强国防建设和提高综合国力竞争的重大意义，也看到了物理探索与需求牵引相结合对发展科学技术和国防安全的重要作用。例如，为了制造原子弹，我们从教科书上就知道，必须使裂变材料达到临界体积，发生链式反应才能爆炸。但用什么方式来达到？怎么来提高爆炸的威力？这些都是高度机密的问题，谁都不会让你知道。这里涉及裂变物理、中子物理、爆轰物理、高压物理、流体物理等一系列复杂的物理问题。我们只能在没有任何设计资料和关键数据的条件下，靠自己的智慧，通过物理分析，来进行物理设计和研制。那时候，在彭桓武先生的领导下，周光召等理论物理学家，为了确定设计中的一个疑点，就用理想条件下炸药爆炸的最大功从头进行计算，经过反复9次仔细计算最后终于实现并确认了总体设计。1964年10月16日中国原子弹爆炸成功了。这是自主创新取得的一次重大胜利！1960年，前苏联毁约撤走专家时，曾有专家断言中国人20年搞不出原子弹来，结果我们短短四年就成功了。爆炸成功后，美国人通过尘埃测试不得不承认中国采用了先进的内爆型设计技术。我们依靠自主创新在物理上解决了热核点火和自持燃烧的关键。在原子弹爆炸两年零两个月之后又成功地突破了氢弹的研制，创造了核武器发展的最快速度。我们之所以能这么快和好的掌握核武器，除了有党中央的英明决策之外，最重要的是有像邓稼先、郭永怀等一心献身祖
国的科学家。
改革开放以来，科教兴国的战略为物理学在中国的发展提供了新的机遇，注入了新的活力。首先是国家大幅度增加了对科技和教育的投入，包括建立国家自然科学基金资助自由探索，启动“863”计划、攀登计划和“973”计划，结合国家需求推动前沿物理研究。实施“科教兴国”的战略以来，年均科研投入的增长在22%以上。为了加强青年人才的培养，国家在发展高等教育规模的基础上，建立学位制度，强化了高层次人才的教育，还通过设立“国家杰出青年基金”、资助创新团队等其他举措，培育高素质科技创新人才。1993年来，物理学科上已有4500余人获得博士学位，150余人获国家杰出青年基金，资助总额1亿元，还有7个物理学的研究团队获“创新群体”资助。与此同时，国家还以较大的经费力度先后建造了一批物理学的重大科学工程（如正负电子对撞机，同步辐射装置、重离子加速器，用于核聚变研究的托卡马克装置等）和一批国家重点实验室。这些重大举措为加快中国物理学赶上世界先进水平的步伐奠定了坚实的基础。国家“科教兴国”战略的实施和中国物理学会各方面的努力，为中国物理学的大发展创造了极为有利的环境和条件，在物理学的各个领域都出现了空前良好的发展势头。在国际重要期刊上发表文章的数量迅速攀升。国家大型科学工程上做出了诸如t-轻子质量精密测定、新的放射性核素，包括超重核素的合成、利用同步辐射光分析确定SARS病毒的结构等一系列为我国在世界同行中占有一席之地的工作。物理的各个领域包括理论物理、激光物理、微结构物理、高温超导、晶体生长、X-光结构分析以及碳纳米管等，都有一批高水平的工作。如上海光机所徐至展等发展了基于OPCPA的太瓦激光装置，他们还用超短超强激光与大尺度原子和分子团簇作用产生了高能离子（如1.3MeV氮）。更加令人欣喜的是，近年来，我们有一批中青年科学家，在前沿领域，做出了不少在国际上有较大影响的工作。如在量子信息方面，中国科大潘建伟小组，创造了在13公里内自由通讯的纪录；中科院物理所薛其坤等在纳米超导体方面发现了量子尺效应导致的金属薄膜材料的奇异超导性质——超导转变温度随薄膜厚度的振荡现象等等.物理学是人类对物质世界基本认识的结晶，是人类探究物质世界实践经验的概括和总结物理学的基本使命是认识物质世界，并以概念、规律、方法、理论等形态，客观反映物质世界，以正确地揭示物质世界现象和过程的本质。物理学作为一门探索物质结构和物质运动基本规律的科学，是公认具有基础性和应用性的重要学科。物理学作为一门成熟的科学有着巨大的物质价值，物理知识可以被转化为技术和产品，对人类的物质生活产生深刻的影响。众所周知，从17世纪至18世纪，牛顿力学和热力学对机械工业，尤其是热机的发展起了巨大的推动作用；19世纪，不断发展的经典电磁理论，促进了工业电气化和无线电通信的发展；20世纪上半叶，随着相对论和量子力学的创立，人类的认识深入到原子和原子核内部，人类开始进入了核能时代和信息时代。此外物理学还有着丰富的精神价值：物理学的发展深深地影响着人类的思维方式和认识方式；物理学和哲学有着密切的关系，辩证唯物主义的产生和发展，从物理学中汲取了许多“营养”；物理学与数学在形成和发展过程中共同建立起来的“实验方法”、“逻辑方法”和“概念方法，在科学研究中得到普遍的应用，成为科学方法论的三大支柱。因此，物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，成为当代人类文化的一个重要组成部分。
第四篇：光伏对人类的贡献报告
毕业设计（论文）
题 目： 光伏对人类的贡献 专 业： 新能源技术及应用
2016年02月27日星期六
摘要
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源,中国能资源丰富，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。
关键词：光伏应用；新能源；太阳能；可持续
Abstract
The traditional fuel energy is to reduce day by day, the damage to the environment is becoming increasingly conspicuous, the world and 2 billion can't get a proper energy supply.This time, all the world focused on renewable energy, hope renewable energy can change the human energy structure, maintain long-term sustainable development.Among the solar energy with its unique advantages and become the focus of people's attention to.Rich solar radiation is an important energy, is mine, inexhaustible, no pollution, cheap, human beings can free use of energy, China can rich resources, and the potential of solar energy resources development and utilization are very wide.Key words: the pv-tech application;New energy;Solar energy;sustainable
目录
摘要................................................................................................................2
Abstract....................................................................................................................3 第1章 绪论.......................................................4
1．1 太阳能的利用途径.........................................4 1．2 太阳能的特点.............................................5 1．3 太阳能电池...............................................6 1．4 太阳能电池的应用领域.....................................7 第2章 太阳能电池的工作原理.......................................8 2．1 半导体原理...............................................8 2．2 光生伏特效应............................................15 第3章 太阳能的应用..............................................19 3．1 太阳能热水器............................................19 3．2 太阳能与建筑一体化......................................21 第4章 展望与总结..............................................^................................................23 致谢..............................................................25 参考文献..........................................................26
第1章 绪论
太阳对人类的重要影响可以追溯到人类历史的起源。这是人类发展史中的一个普通的和重要的阶段。美洲的阿药持克人和更早的人，祟拜过太阳；大洋洲人，欧洲掐洛伊人，中国人和古代埃及人都崇拜过太阳；事实上，所有伟大的早期农业文化，都经历了不同形式对太阳的崇拜。当人类开始利用土地，并受益于太阳时，就开始祟拜太阳了。如今人们开始重视太阳对人类的影响并利用其以改善我们的生存环境。
1．1 太阳能的利用途径
太阳辐射能实际上是地球上最主要的能量源泉。自然界中的燃料能、风能、水能等皆来源于太阳能。人类直接利用太阳能、已有上千年的历史。而利用的主要途径主要有以下几种：
(1)光热转换
它是靠吸收太阳辐射的光能直接转换为热能的。这种途径虽然古老，但发展的最成熟、普及性最广、工业化程度很高。光热转换提供的热能一般温度都较低，小于或等于100℃。较高一些的也只有几百摄氏度。显然，它的能源品位较低，适合于直接利用。
(2)光电转换
将太阳辐射的光能根据“光电转换”原理把光能变成电能再加以利用，常称“光伏转换”。这是近几十年才发明和发展起来的。由于电能的位品相当高，所以它的应用领域最宽、范围最广、工业化程度最高、发展最快且前景十分乐观。
(3)光化学转换
通过光化学作用转换成电能或制氢。它也是利用太阳能的一个途径。二三十年前有不少人对此作了许多研究。近来报道不多。目前仍处于研究、开发阶段。
(4)光生物转换
通过光合作用收集与储存太阳能。近来在这方面的研究有所增加，人们期盼出现突破性的进展。
1．2 太阳能的特点
随着社会的发展和人类文明进步，太阳能将会扮演愈来愈重要的角色；之所以如此，是因为它有许多独到之处。太阳辐射能与常规能源及核能相比有下列几个特点：
（1）太阳能的广泛性
太阳辐射到处皆是，就地可用，无需运输或输送。可算是取之不尽、用之不竭的巨大的源，这对于山区、沙漠、海岛等落后的偏僻边远地区更显示出它的优越性，用户只要一次投资建造好太阳能系统之后，平时的维持费用远比其它任何能源都小得多。
（2）太阳能的清洁性
矿物燃料在燃烧时会放出大量的各种气体，核燃料工作时要排出放射性废料，它们都会使环境受到污染。利用太阳能可以大大减少环境污染，因此称太阳能为清洁能源。
（3）太阳能的分散性
太阳辐射尽管遍及全球，但每单位面积上的入射功率却很小，也就是说它虽然是一个巨大能源，同时其单位能量密度小又是一个“贫矿”。因此要得到较多的能量，就必须要庞大的受光面积。对于大的太阳能系统要涉及到设备的材料、结构、占用土地等问题。
（4）太阳能的间歇性
太阳能高度角一日及一年内在不断变化，且与地面的纬度有关，即使没有气象的变化，太阳辐射的变化也相当大。就一地而论，一天24小时内太阳辐照度变化很大，再加上气象变化如阴雨天日照更少，因此太阳能的可用量是很不稳定的．也就是说随机性性很大。当利用太阳能发电时，一般配备相当容量的储能设备，如蓄电池组等，这不仅增加设备及维持费用，而且也限制了功率的规模和降低了整个系统的效率。
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（5）太阳能的地区性
辐射到地球表面的太阳能，随地点不同而有所变化，它不仅与当地的地理纬度有关，还与当地的大气透明度（污染、混浊等)和气象变化等诸多因素有关。
（6）太阳能的永久性
太阳辐射已经进行了几十亿年，据估计太阳的寿命大约仍有5×109年，因此相对而言可以认为它是—个永久性能源。
总的来说，利用太阳能有其巨大的优点，但也有严重的缺点，因此在考虑太阳能利用时、不仅废从技长方面考虑，还应从经济、环境保护、生态、居民福利特别是国家建设的整体方针来全面考虑研究。
1．3 太阳能电池
太阳能电池是一种利用光电转换效应把光能转变为电能的器件，也称光伏器件。一般来说，这种效应是指吸收光能，产生电动势的现象。太阳能光伏发电系统包括太
阳能电池/组件、蓄电池、控制器和逆变器。其中又以太阳能电池/组件最为重要，图1．
1、图1．2是太阳能电池的外形和结构示意图。
图1．1 太阳能电池
图1．2 太阳能电池结构示意图
1.4 太阳能电池的应用领域
太阳能电池最早应用于空间，至今宇宙飞船和人造卫星等空间飞行器的电力，仍然主要依靠太阳能光伏发电系统来供给。20世纪70年代以后，太阳能电池在地面得到了广泛应用，目前已遍及景观照明、城市亮化、铁路交通、水利气象、邮电通信、广播电视、军事国防和并网调峰等各领域。随着太阳能电池新材料领域科学技术的发展和太阳能电池更先进的生产工艺技术的发展，一方面晶体硅太阳能电池的效率将更高、成本将更低，另一方面性能稳定、转换效率高、成本低的薄膜太阳能电池等将被
研制开发成功并投入商品化生产。
图1．3 各类太阳能电池产品
第2章 太阳能电池的工作原理
太阳电池的原理，是光电转换效应。一般来说，这种效应是指吸收光能，产生电动势的现象。不仅是固体，在液体、气体中也常常可以观察到。但是从产生能量观点来看，光电转换效应，有效的只是固体，特别是半导体。因此这里以半导体为例说明太阳电池的工作原理。
2．1 半导体原理
理论上讲，无论是固体、液体还是气体都有一定的将光转换为电的能力，但转换能力的差别极其大，可能差几个、几十个或几百个数量级。在固体中，尤其在半导体内，其光电转换的效率相当高。人们把太阳辐射光直接转换为电能的器件称为太阳电池。太阳电池是一固态半导体器件。它完全依靠内部的固体结构实现光转换为电的，没有任河活动部件。
1．能级
从《物理学》中我们知道原子的结构是以壳层形式按—定规律分布的。原子的中心是一个带正电荷的核，核外存在着一系列不连续的、由电子运动轨道构成的壳层．电子只能在壳层里绕核转动。在稳定状态．每个壳层里运动的电子具有—定的能量状态。所以一个壳层相当于一个能量等级，称为能级。一个能极亦表示电子的一种运动状态。所以能态、状态和能级的含义相同。原子中电子的运动状态(能级)由四个量子数来确定；分别是主量子数n、副(角)量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms。
2．能带
固体中原子的能级结构和孤立原子的不同，形成所谓“能带”。能带的形成是固体中原子相互影响的结果。从量子力学的观点来看，原子中电子本无确定的轨道；之所以使用轨道一词，实际上是指电子出现几率较大之处。所谓内层轨道是指在原子核附近电子出现几率较大之处，而外层轨道则指在原子核外围电子出现几率较大之处。
图2．1 锗原子的电子壳层示意图
电子在原子中的运动状态是由n、l、m、ms，决定的，并且可以用能级来描绘电子所可能的运动状态。例如，锗原子中电子的分布情况可以用1s2，2s2，2p6，3s2，3p6，3d10，4s2，4p2来描述。如图2．1所示，最内的电子壳层(n＝
1、l＝0)有2个电子；第二个电子壳层有两个分层(n＝2；l＝0，1)，分别有2个和6个电子；依次类推。能级如图2．2所示，对于不同的电子壳层，能级之间的能量差值较大，而相应于同一电子壳层的不同分层．能级之间的能量差值较小。在锗原子中．第一、第二和第三电子壳层是填满的；与原子核距离较近，结合也较牢固，称为内(层)电子。而第四 电子壳层是未填满的，距离原子核较远，结合也最弱。
未填满电子的最外壳层中的电子数决定这一元素的化学性质；这些电子称为价电子。价电子所处的基态能级叫做价级。价电子经激发后，可以跃迁到价级以上的空能级中去。这些空能级称做激发能级(相应于激发层轨道)。为简单起见，在图2．2中价级只画一条横线来表示。图中最上方是游离级．表示电子可以自由运动的游离状态。在晶体中，如果认为各个原子是完全孤立的，那么，各个原子的相应能级的能量应完全相等。换句话说．相应的能级重叠在—起，成为简并能级。但事实上当原子结合为晶体时、每一原子中的价电子除受本身原子核及内层电子的作用外，还受到其它原子的作用。当原子相互接近形成晶体时．不同原子的内外各电子壳层之间就有一定程度的交叠；相邻原子最外壳层交叠最多．内壳层交叠较少。原子组成晶体后。由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上。可以由一个原子转移到相邻的原子上去。因而，电子将可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。应该指出，因为各原子中相似壳层上的电子才有相同的能量，电子只能在相似壳层间转移。
所以共有化运动是指不同原子中的相似轨道上的电子的转移。例如2p支壳层的交叠，3s支壳层的交叠，如图2．3所示。也可以说．结合成晶体后，每一个原子能引起“与之相应”的共有化运动。例如3s能级引起“3s”的共有化运动；2p能级引起“2p”，的共有化运动等等。由于内外壳层交叠程度差异较大．所以，只有最外层电子的共有化运动才显著。
图2．2 锗原子的能级简图
图2．3 电子共有化运动示意图
由于电子共有化运动，当N个原子相接近形成晶体时，原来单个原子中每个能级分裂成N个与原来能级很接近的新能级。而电子则具有某一新能级的能量，在晶体点阵的周期性场中运动。
在实际晶体中，原子数目N非常大，同时新能级又与原来能级非常接近，所以两个相邻的新能级间能量差非常小．其数量级是10-22eV，几乎可以认为是连续的。这N个新能级具有一定的能量范围，故称为能带。可见，能带是能级分裂的结果。如图2．4所示。能级分裂形成的能带有两个特点：
图2．4 能级的分裂
1)能带内电子的能量是连续变化的，或者说电子的能态是连续分布的(在孤立原子内，核外电子绕核运动，受原子核束缚。电子只能取一系列不连续的能量状态，形成一系列分立的能级，量子化)。原因是作用于电子的粒子数很多，且又分布在它的四周空间。
2)原来的一个能级分裂成一个能带：不同的能级分裂成不同的能带。
价电子共有化运动形成一个能带．使其处于价级分裂后的这些能级上，价电子这样的能带、叫做价带。价带的宽度约为几个电子伏特(eV)。如果价带中所有的能级都按泡利不相容原理填满了电子，则成为满带。
激发能级也同样分裂成为能带。一般地讲，激发能带中没有电子，所以称做空带。但是价电子有可能经激发后跃迁到空带中而参与导电，所以空带亦称导带或自由带。在两个相邻的能带之间(如满带与导带之间)，可能有一个不被允许的的量间隔(此间不存在能级)，这个间隔称为禁带。电子不具有禁带范围内的能量。
需指出，许多实际晶体的能带与孤立原子能级间的对应关系并不都象上述的那样简单，因为一个能带不一定同孤立原子的某个能级相当，即不一定能区分s能级和p能级所过渡的能带。例如有时两个分立的能级会互相交杂；或变为互相叠合的能带而禁带消失；或分裂为另外两组能带。这种过程称为轨道的杂化。许多实际晶体存在轨道杂化现象。
3．本征半导体和掺杂半导体
本征半导体纯净半导体的禁带一般都比较窄。在绝对温度零度时，能带结构如图2．5a所示。满带中填满电子，而导带中没有电子。在外电场作用下，如果满带仍然是填满电子的，外电场不能改变满带中电子的量子状态，也就是不能增加电子的能量和动量，因而不能产生电子的定向运动，不会产生电流。如果加强电场，或者利用热或光的激发，使满带中的电子获得足够的能量，大于其禁带宽度Eg，而跃迁到导带中去如图2．5b。这样，半导体则可导电。需要说明，不但在导带中构成了导电的条件，同时在满带中也构成了导电条件。在导带中，由于自由电子的存在而引起的导电性，称为电子导电性。在满带中，导电虽然是由于电子运动而引起的，但是性质与电子导电的情况有所不同。它是“空穴”(空穴只有在基本上填满了的满带中才有意义)的反方向运动导电的，满带中的这种导电性，称为空穴导电性。
对于纯净的半导体，在电子导电的同时，必然也有空穴导电。
图2．5 本征半导体的能带简图
这两种导电机构所给出的电流都在外电场的方向上。这种半导体具有电子在导带中和空穴在满带中相互并存的导电机构，称为本征导电，具有本征导电的半导体称为本征半导体；简单地说，绝对纯净的且没有缺陷的半导体称为本征半导体。如硅、锗、研等都是这一类的半导体。非常纯的硅是本征硅。在本征硅中，导电的电子和空穴都是由于共价键破裂而产生的。这时的电子浓度n等于空穴浓度p，这个浓度称为本征
载流子浓度n1，n1随温度升高而增加，随禁带宽度的增加而减小，在室温时硅的n1约为1010/cm3。
掺杂半导体
根据需要可以在纯净半导体晶体点阵里，用扩散的方法掺入少量的其他元素的原子。所掺入的原子，对半导体基体而言，叫做杂质。掺有杂质的半导体，称为掺杂半导体。
掺杂半导体一般可以分为两类：
第一类是在四价元素如硅或锗半导体中掺入少量的五价元素如磷、锑或砷等杂质。四价元素的原子具有四个价电子，而所掺入的杂质原子将在晶体中替代硅或锗原子的位置，构成与硅或锗相同的四电子结构，结果杂质原子成为具有净正电荷＋e的离子，所多余的一个电子在杂质离子的电场范围内运动。理论计算证明这种多余的价电子的能级将在禁带中，而靠近导带的边缘。因此，这种能级又称为局部能级。这种掺杂半导体的能带与局部能级如图2．6a所示。靠近导带的短细线表示杂质的多余电子在禁带中所形成的掺杂局部能级。杂质价电子在局部能级中，并不参与导电。但是，在受到热激发时，很容易跃迁到导带中去，所以这些局部能级又叫做施主能级，用ED表示。半导体施主能级与导带底Ec之间的能量差值ΔED，显然比禁带宽度Eg小得多。根据实验的结果，ΔED的量值一般仅为百分之几的电子伏特。温度不必很高，施主能级中的电子就可被激发而跃迁到导带中去。因此，这种半导体中杂质原子的数目虽然并不多，但是在常温下导带中的自由电子浓度，却比同一温度下纯净半导体导带中的自由电子浓度要大好几倍，这就大大地减小了半导体的电阻。这种半导体的导电机构是由杂质中多余电子经激发后跃迁到导带中去而形成的。这种掺杂半导体通常称做电子型(n型)半导体。例如在硅中加入V族元素(如磷)以后，见图2．7a，在硅的晶格中的一个磷原子的四个电子与周围四个硅原子的电子形成共价键，还剩一个价电子不能被安排在硅晶格正规价键结构中，因此游离而使磷原子电离。这样磷在硅中的电离能比硅的禁带宽度小很多，只有0．044eV。室温下硅原子的热运动动能已足以使它电离，除非在高搀杂情况(浓度＞1019／cm3)。硅中的V族元素在室温下全部电离而提供同等数量的导电电子，这种提供电子的杂质称为施主，在室温下可以认为电子浓度n≈ND，ND为施主浓度。
第二类掺杂半导体是在硅或锗的纯净晶体中，掺人少量的三价元素如硼或铟的杂质原子。在硅中加进Ⅲ族元素(如硼)以后，一个硼原子在晶格中与周围四个硅原子构成共价健时，缺少一个价电子，因而很容易从别处夺来一个价电子自身电离成负离子，如图2．7b所示。那么也就可以认为硼原子带着一个很易电离的空穴，电离能为
图2．6 掺杂半导体能带简图
0.045eV。在能带图中，这种杂质局部能级接近于价带顶Ev，价带与杂质局部能级之间的能量差值ΔEA，根据实验结果，一般也不到0．1eV，热运动动能就可使空穴跳至价带。在室温下硅中的Ⅲ族元素原子将全部电离，而向价带提供了同等数量的空穴。在半导体中，从半导体接受电子的杂质称为受主。与之相应的能级称为受主能级．用EA表示。这种杂质半导体的导电机构基本上决定于价带中空穴的运动．所以称为空穴型(p型)半导体。p型半导体中空穴浓度较纯净晶体中空穴浓度增加几倍．所以也大大地减小了半导体的电阻。全部电离时，空穴浓度p≈NA，NA为受主浓度。
实际半导体中．不同的杂质和缺陷都可能在禁带中产生附加的能级，价带中的电子先跃迁到这些能级上然后再跃迁到导带中去，比电子从价带直接跃迁到导带去来得容易。因而虽然有少量杂质存在，却会显著地改变导带中的电子数和价带中的空穴数，从而显著地影响半导体的电导率。适当的杂质可使我们得到需要的导电类型，但是，不适当的杂质也可以使半导体成为废物，因而在掺杂之前必须将半导体提纯。
图2．7 掺杂硅的原子和能带图
2．2 光生伏特效应
1．平衡p-n结
当p型半导体和n型半导体紧密结合联成一块时，在两者的交界面处就形成p-n结。实际上，同—块半导体中的p区和n区的交界面就称为p-n结。
设二块均匀掺杂的p型硅和p型硅．掺杂浓度分别为Np和Nn。室温下．B〔硼Ⅲ族元素)、P(磷Ⅴ族元素)原子全部电离。因而在p型硅中均匀分布着浓度为Pp的空穴(多子)，及浓度为Np的电子(少子)。在n型硅中类似地均匀分布着浓度为nn的电子(多子)．及浓度为Pn的空穴(少子)。当p型硅和n型硅互相接触时，如图2．8a所示，由于结(交界面)两侧的电子和空穴的浓度不同，结附近的电子就强烈地要从n侧向p侧方向作扩散运动．空穴则要向相反的方向----从p侧向n侧方向作扩散运动；结附
近n侧的电子流向p区后，就剩下了一簿层不能移动的电离磷原子P+。如图3．11b，形成一个正电荷区，阻碍n区电子继续流向p区．也阻止p区空穴流向n区。类似的过程也使结附近p侧附近剩下一薄层不能移动的电离硼原子B，它阻碍p区空穴向n区及n区电子向p区的继续流动。于是界面层两侧的正、负电荷区形成了一个电偶层，称为阻挡层，如图2．8b所示、因为电偶层中的电子或空穴几乎流失或复合殆尽，所以阻挡层也称作耗尽层。又因为阻挡层中充满了固定电荷，故又称空间电荷区。其中存在由n区指向p区的电场，称为“内建电场”。
图2．8平衡p-n结的电性图
内建电场存在表明空间电荷区中存在电位梯度，也就是说空间电荷区两边的电位
是不相等的。注意到电场方向是从n区指向p区的，说明n区的电位要比p区的电位高．高出的数值用VD表示，称VD是p型和n型之间的接触电位差．如图2．8c所示。p-n结两边的电位不等，导致它们的电势能也不等。对于带负电的电子，电位低的地方电势能高；p-n结p型一边的电势能要比n型一边高出∣-qVD∣。p区的能带相对于n区的能带整体地向上拉了∣-qVD∣高度．如图图2．8d所示。结果使p-n结的能带在空间电荷区发生弯曲。弯曲的能带对于从n区向p区运动的电子或从p区向n区运动的空穴都有阻挡作用，因为它们必须爬过势能的高度才能进入另一区域。这是从感观解释空间电荷区起阻挡层的作用。
图2．8e是空间电荷区电荷分布；图2．8f空间电荷区电场强度分布，可以看到极大值εmax出现在n区和p区接触面上；图2．8g各区载流子分布，图2．8h为p-n结的能带结构。
2．非平衡p-n结
在平衡p-n结中，由内建电场VD作用下形成的漂移电流等于由载流子浓度差形成的扩散电流，而使p-n结中净电流为零。外加电场会增加扩散电流，使p-n结处于非平衡状态。
若p区接正，n区接负，则外加电压VR与VD反向．VR称为正向电压。正偏时结势垒高度减低为q(VD-VR)，于是n区中有大量电子扩散到p区．p区也有大量空穴扩散到n区，形成出p指向n的可观的扩散电流．也称正向电流。随着正向电压的增加，p-n结中扩散电流大大超过由p-n结中剩余的电势VD-VR作用下形成的漂移电流，于是得到如图2．9中第一象限所示的正向电流电压特性．又称正向伏安特性。
图2．9 p-n结的整流特性和太阳电池的明暗特性
若p区接负，n区接正，则外加电压VR与VD同向，VR称为反向电压。此时，势垒高度增加为q(VD+VR)．势垒宽度也增加，于是n区中的电子及p区中的空穴都难于向对方扩散。相反，增强了少子的漂移作用，把n区中的空穴驱向p区，而把p区中的电子拉向n区，在结中形成了由n指向p的反向电流；因少于数目较少，所以反向电流一般都很小。图2．9中第三象限示出了p-n结的反向电流电压特性，也称反向伏安特性。p-n结正、反向导电性很悬殊的差别即是p-n结的整流特性。
3．p-n结的光照特性
以硅材料的p-n结为例作一叙述，当p-n结受光照射时，能量大于硅禁带宽度的光子进入p-n结中，在n区、耗尽区和p区中激发出光生电子-空穴对。光生电子-空穴对在耗尽区中产生后，立即被内建电场分离．光生电子被送进n区，光生空穴则被推进p区。根据耗尽近似条件，耗尽区边界处的载流子浓度近似为零，即p＝n＝0。在n区中，光生电子-空穴对产生以后，光生空穴使向p-n结边界扩散，一旦到达p-n结边界，便立即受到内建电场作用．被电场力牵引作漂移运动，越过耗尽区进入p区，光生电子(多子)则被留在n区。p区中的光生电子(少子)同样地先因扩散、后因漂移而进入n区，光生空穴(多子)留p区。如此便在p-n结两侧形成了正、负电荷的积累，产生了光生电压，这就是“光生伏特效应”。当光电池接上一负载后，光电流应从p区经负载流至n区，负载中即得到功率输出。
在具体应用中，是采用平板式还是采用聚光式采光，它与当地的气象条件和经济性有很大关系。在美国，其水平面上的日总辐射中，直射光占据的比例大，相对较多的开发了聚光式或平板型跟踪式；在日本，散射光占据的比例大，跟踪方式的优点不明显，大多选用平板固定式采光方式；我国纬度跨度较大，直射与散射光的比例各不相同，仅从此点考虑较难确定采用哪种采光方式为宜，但考虑到聚光式或跟踪方式成本投入会加大、可靠性要降低、增加维护要求、用户素质要求较对稍高等诸多因素，认为一般还是选用方阵固定式采光为宜。在许多情况下若能采用方阵固定的倾角可调(一年调一次或二次)式采光方式或许效果会更好些。
第3章 太阳能的应用
3．1 太阳能热水器
太阳能热水器是太阳能热利用的主要产品之一。它是利用温室原理，将太阳的能量转变为热能，并向水传递热量，从而获得热水的一种装置。主要由集热器、储热水箱、循环水泵、管道、支架、控制系统及相关附件组成。
在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断地冲击电热水器市场和燃气热水器市场。国际上，太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展阶段，目前其产品的发展方向仍注重提高集热器的效率，如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层，以减少热量损失；聚酯薄膜的透明蜂窝已在德国和以色列批量生产。太阳能热水器以其安全、节能、环保、方便的突出特点，日益倍受瞩目。随着我国全玻璃真空管和超导热管等关键技术的不断突破，居世界领先水平的太阳能热水器取得了前所未有的高速发展，其设市场发展潜国也日益巨大。
我国太阳能热水器的发展，经历了四个阶段：闷晒式、平板式、玻璃真空管式、热管真空管式。
1－水箱；2－支架；3－集热器 图3．1平板式太阳能热水器
1－水箱；2－支架；3－管子；4－底托；5－反射板
图3．2 全玻璃真空热水器
1－水箱；2－支架；3－热管真空管
图3．3 热管真空管热水器
据有关资料显示，我国太阳能热水器产业年生产量由340万平方米增长到1400万平方米，总保有量由1500万m2增长到6000万m2，以年均25%－30%的高速成长，已成为全球可再生能源领域发展最快、规模最大、市场化程度最高的行业。我国太阳能热水器户均占有率达7.8%，一年替代常规能源930万吨标准煤。全行业年总产值
近150亿元，从业人员20万人以上，是全球最在的太阳能热水器使用国和生产国。
3．2 太阳能与建筑一体化
太阳能建筑一体化和并网发电系统，是直接将所发的电能并入公共电网，无须储能系统，避免了蓄电池的二次污染，具有高技术、无污染和自供电的特点，能够强化建筑物的美感和建筑质量，具有多功能和可持续发展的特征。建筑物的外壳能为光伏系统提供足够的面积，不需要占用土地，省去光伏系统的支撑结构，省支输电费用，光伏阵列可以代替常规建筑材料，从而节省安装和材料费用。例如常规外墙包覆装修成本与光伏组件成本相当；光伏系统的安装可集成到建筑施工过程，成本又可大大降低；在用电地点发电，避免传输和分电损失（5%－10%），降低了电力传输和电力分配的投资和维修成本；集成设计使建筑更加洁净、完美，更使人赏心悦目，更容易被专业建筑师、用户和公众接受。直接将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶、墙体、实体窗户等部位，是国外利用太阳能的主要方式。从2001年开始，太阳能光伏并网发电系统首次占据全球光伏累积装机容量的一半以上，达到57% 太阳能光伏系统和建筑的完美结全是体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视。国际能源组织（IEA）于1991年和1997年相继两次启动建筑光伏集成计划，计划的实施对建筑光伏集成起了重要的开拓和推动作用，许多国家相继制定了本国的屋顶计划，使得建筑光伏集成技术如旭日东升，蓬勃发展。
世界各国光伏建筑一体化和并网发电项目：
美国“百万屋顶计划” ：计划从1997年开始到2010年，将在百万个屋顶上，安装总容量达到3025MWP的光伏系统，并使发电成本降到6美分/KWh。
德国“十万太阳屋顶计划” ：德国1997年开始实施“十万太阳屋顶计划”，至2004年，德国实施“购电法”完成了十万个太阳能屋顶的安装计划。
日本“新阳光计划” ：日本自1992年启动了“新阳光计划”，同时颁布了新的净电计量法，要求电力部门以商品价格购买多余的光伏电量，并实行补贴政策。日本居民光伏屋顶系统最近5年增长率为96.7%，日本政府计划2010年总计安装4820兆瓦。
意大利“全国太阳能屋顶计划” ：意大利1998年开始实行“全国太阳能屋顶计划”，于2002年完成，总投入5500亿里拉。
图3．4 各国光伏建筑一体化范例
太阳能与建筑一体化是未来住宅的发展方向，太阳能能源建筑系统是绿色能源和新型建筑理念两大革命的交汇点，发达国家对此都予以了充分重视。我国国家建设部为了尽快提高太阳能在建筑上的应用水平，已经将太阳能应用作为建筑节能的主要组成部分列入将于2010年实施的“中国住宅阳光计划”。上海地产将在近2年内推行建筑节能材料，其中上项主要指标就是在太阳能应用方面做出努力，使建筑节能成为城市现代化建设新的经济增长点。
第4章 展望与总结
当前全球能源危机，对世界各国未来的发展都画出了新问号。从上个世纪九十年代到本世纪初叶，我国的太阳能利用也发生了前所未有的变化。这种变化首先缘自对世界性能源短缺和化石能源面临枯竭的深刻认识；其次，是对由能源引起的环境问题的反思。我们不仅需要持久的能源，也需要维系社会可持续发展的良好生存环境。太阳能正是能量巨大，持久，光惠而对环境友好的新能源替代品。
1、三大目标
大幅度的提高以太阳能光热为重点的可再生能源三个阶段的发展规划目标：（1）到2020年可再生能源替代常规能源25％，其中太阳能替代常规能源达到12％。
（2）到2040年可再生能源替代常规能源55％，太阳能替代常规能源达到25％。（3）到2060年后可再生能源替代常规能源90％以上，太阳能替代常规能源达到50％。2、2010年第四届世界太阳城大会
山东省德州市以雄厚的太阳能产业基础承办第四届太阳城大会。为迎接这次大会的召开，在各级党委、政府的大力支持下，皇明集团投入了大量的人力、物力，建造中国太阳谷，并且规模不断扩大、标准不断提高，决心把其打造成全球最为壮观的太阳谷。2010年世界太阳城大会主场馆已基本建设完毕，同时容纳6000人开会的主会场、节能示范小区，园林景观也已动工建设。
3、太阳能与建筑一体化
中国能源消耗总量居世界第二，其中建筑能耗约占全国总能耗的30％左右，加之中国建筑能耗又比发达国家高2－3倍，大力推广太阳能与建筑一体化显得特别重要、紧迫。经过全国相关部门、企业的积极努力，太阳能与建筑一体化在技术研发方面，有了突破性进展，积累了较为丰富的经验，也展示出一些很成功的示范工程。
4、太阳能光热高温发电
中国地域辽阔，以太阳能为重点的可再生能源具有雄厚的资源基础。特别是西部地区，太阳能资源丰富，有充裕的地理条件发展大规模太阳能热发电。目前，槽式建造费用已降低到3011美元/kw，发电成本降低到12美分/kw۰h，远远低于其它发电方式。未来的太阳能热发电成本，5美分／度的目标一定会实现。
5、农村推广
在农村推广太阳能既经济实用，投入产出比又高，既可解决农村生活生产能源问题，又能减轻农村日益严重的环境污染问题。为此，要在广大农村实施“五万”计划，促进农村对太阳能需求的大幅度增长。
6、公共建筑
大型商场、高档旅馆酒店、机关、学校、医院等大型公共建筑，是中国耗能的大“老虎”，制冷、供暖、供热水是公共建筑能耗的主体。从目前情况分析，这些建筑在围护结构、空调、供热水以及照明方面，有50%的节能潜力。要加大大型商场、机关、学校、医院、宾馆等公共建筑节能技术推广普及力度，特别是技术成熟、方案多样的太阳能热水工程，要在政策、资金等方面实行倾斜，加快普及步伐。
总结
如果说20世纪是石油世纪，那么21世纪则是可再生能源的世纪，太阳能的世纪。据权威专家估计，如果实施强化可再生能源的发展战略，到本世纪中叶，可再生能源将占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。在世界能源结构转换中，太阳能处于突出位置。美国的马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势的研究结果表明，太阳能将在21世纪初进入一个快速发展阶段，并在2050年左右达到30%的比例，21世纪中叶至末叶太阳能将取代核能居第一位。壳牌石油公司经过长期研究得出结论，21世纪的主要能源是太阳能；根据欧洲联合研究中心的预测，到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上。太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上；2040年可再生能源在总能源结构中占50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到本世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%以上，显示出最重要的战略地位。正如世界观察研究所的一期报告所指出：正在兴起的“太阳经济”将成为未来全球能源的主流。
致谢
本论文从选题的确定，论文的写作、修改到最后定稿得到了我的指导老师胡军英的悉心指导。特别是他对我的写作进程的多次询问，并为我指点迷津，帮助我理清思路、他严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风深深地感染和激励着我。在此，谨向胡老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
此外，还要感谢光伏学院其他老师在学习上的点拨，同时，也要感谢在论文写作过程中，帮助过我，并且共同奋斗的大学同学们。再次衷心地感谢所有在我论文写作过程中帮助过我的人，从简单入手共同进步，未来就在不远的地方，光伏之路需要团结、互助。
参考文献
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第五篇：如何看待民间资本对整个经济与社会发展的贡献
如何看待民间资本对整个经济与社会发展的贡献
在经济发展观上，过去我们片面强调“大河有水小河满”（即“国富民强”）。然而在人民大众生活水平低下的情况下，要求所有的民众都大公无私去为过奉献，事实上是不可能的，从人性的角度分析，人们只有在丰衣足食、自身财富积累比较充裕时，才有创造更多财富去振兴国家的内在动力。同理，民营企业这一“民本经济”的创富载体，也是在自我发展到以一定规模时才会自觉地承担起普惠社稷的责任。这就是“小河涌，大河流”（即“民强国富”）的道理。当然“民富”与“国富”并非是一对不可调和的矛盾，应该说他们是相互依存、互为前提的。只不过在居民人均财富水平比较低的情况下，应当首先考虑促进“民富”（即把解决民间资本积累不足作为矛盾的主要方面）；而在居民人均财富水平有了充分的提高后，则应加大促进“国富”的力度（即把提高国家在世界经济中的地位作为矛盾的主要方面）。
长期以来我们之所以片面强调“国富民强”，有其深层的制度根源。在传统的计划经济体系下，政府几乎垄断了所有的要素资源，大大小小的经济事业基本上都靠政府投资来兴办，靠政府的行政权力、行政手段甚至是“长官意志”来管理经济。从某种意义上说，这种经济是“官本经济”。“官本经济”虽然能够运用行政权力集中力量迅速上马一些大项目（如建国初期兴建的156个大型重工业工程项目），但往往难以解决经济运行中的效率问题。
社会主义市场经济从本质上说是“民本经济”，它既不同与资本主义市场经济条件下的“人本经济”，也不同于计划经济条件下的“官本经济”。“民本经济”之所以与“人本经济”不同，主要表现在人本经济中的“人”是指抽象的人，是指从利己的动机出发，主观利己、客观利他的人。民本经济中的“民”，则是指具体的人，是兼顾个人利益与国家、集体利益的劳动大众。发展民本经济，引导广大民众依法经营、勤劳致富与国家、集体利益的劳动大众。发展民本经济，引导广大民众依法经营、勤劳致富，居民之间可能会出现先富后富、多富少富的差别，也会产生相互竞争、优胜劣汰的内部矛盾，但如果目标明确、法制健全、引导得当，就可避免出现贫富两极分化的尖锐矛盾，最终走向共同富裕的“小康”社会。
本文由 上海小额贷款 整理发布。
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