1．太阳光发电的畅想
我们现有电力能源的来源主要有3种：火电、水电和核电。随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。
火力发电厂
火力电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
蓄水大坝
水力电是利用水的势能，这样就要建大坝蓄水，就要要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏。若果当大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。此外，任何地区的水力资源都是有限的，有些还要受季节的影响。
日本核泄漏事件
核电虽然也是热门的可再生能源，但它并不是最理想的能源。万一发生核泄漏，后果同样是不堪设想的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，日本福岛核泄漏也造成了严重的污染。而且核事故影响深远，短时间内无法消除。
这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是太阳能。
太阳能发电
前面我们已经提过太阳的热发电，但热发电并不是直接利用太阳光来发电，而是利用太阳光所携带的热能加热水，通过蒸汽动力来发电。所以，并不能算是全新意义和真正意义上的太阳能发电。
那么，太阳光能直接利用起来发电吗？光能能直接转换为电能吗？多年来的研究表明，这些问题的答案都是肯定的。光伏发电就是直接利用太阳能光能发电的，它已经在我们生活中广泛应用。
知识卡片：
硫
硫是一种元素，在元素周期表中它的化学符号是S，原子序数是16。硫是一种非常常见的无味的非金属，纯的硫是黄色的晶体，又称做硫磺。硫有许多不同的化合价，常见的有-2, 0, +4, +6等。在自然界中它经常以硫化物或硫酸盐的形式出现，尤其在火山地区纯的硫也在自然界出现。对所有的生物来说，硫都是一种重要的必不可少的元素，它是多种氨基酸的组成部分，由此是大多数蛋白质的组成部分。它主要被用在肥料中，也广泛地被用在火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂中。
日本福岛核泄漏
2011年3月11日日本宫城县东方外海发生矩震级规模9.0级大地震后所引起的一次核子事故，福岛第一核电厂因此次地震造成有炉芯熔毁危险的事故。日本内阁官房长官枝野幸男向福岛第一核电站周边10千米内的居民发布紧急避难指示，要求他们紧急疏散，并要求3千米至10千米内居民处于准备状况。他表示：“因为核反应堆无法进行冷却，为以防万一，希望民众紧急避难。”接到指示后，福岛县发出通报，紧急疏散辐射半径20千米范围内的居民，撤离规模约一万四千人左右。同时此事件也是人类史上第一次在沿海地区发生核电厂意外的事件，其相关的核污染对于整个太平洋及沿岸国家城市的影响仍待观察统计。
4月12日，日本原子力安全保安院（简称“保安院”）（Nuclear and Industrial Safety Agency，简称“NISA”）将本次事故升至最高的第七级，是国际核事件分级表（International Nuclear Event Scale）中第二个被评为第七级事件的事故。
2011年12月16日，日本首相野田佳彦宣布福岛第一核电站核泄漏受控，1至3号反应堆冷停堆成功，核事故处理第二阶段工作结束。
2．光伏发电
与光热发电不同，太阳能发福发电是直接利用光子的转换，而不是太阳辐射带来的热能。太阳能发电，其基本原理就是“光伏效应”。
“光生伏特效应”（Photovoltaic effect），简称“光伏效应”。是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当两种不同材料所形成的结受到光辐照时，结上产生电动势。它的过程先是材料吸收光子的能量，产生数量相等的正﹑负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的两侧，形成偶电层。
光伏效应原理
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。
万物生长靠太阳
太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。我们在前面介绍的太阳能光热发电，是通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。
太阳能蓄电池
截至2010年，太阳能光伏在全世界上百个国家投入使用。虽然其发电容量仍只占人类用电总量的很小一部分，不过，从2004年开始，上网光伏以年均60%的速度增长。到2009年，总发电容量已经达到21GW，是当前发展速度最快的能源。据估计，没有联入电网的光伏系统，目前的容量也约有3至4GW。光伏系统可以大规模安装在地表上成为光伏电站，也可以置于建筑物的房顶或外墙上，形成光伏建筑一体化。
知识卡片：
电荷
电荷electric charge ，带正负电的基本粒子，称为电荷，带正电的粒子叫正电荷（表示符号为“+”），带负电的粒子叫负电荷（表示符号为“﹣”）。也是某些基本粒子(如电子和质子)的属性，它使基本粒子互相吸引或排斥。
光子
原始称呼是光量子（light quantum），电磁辐射的量子，传递电磁相互作用的规范粒子，记为γ。其静止质量为零，不带电荷，其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积，E=hv，在真空中以光速c运行，其自旋为1，是玻色子。
3．日常生活中的“小太阳能”
经过上面的介绍，仿佛太阳能发电都是应用在“大”的方面，离我们平常的生活比较远。但实际上，在我们日常生活中，在我们的身边，到处都能寻找到利用太阳能发电的例子，如各种太阳能小玩具、太阳能路灯、太阳能台灯等等。
太阳能小花
我们会经常看见，在一些小汽车上，会有着各种各样的迷你太阳能盆栽。这些小盆栽采取的是光能驱动，不需電池，不需浇水，就会摆动两片天使形状的叶子。这个太阳能盆栽可以根据太阳光的强烈程度自动发生着变化。
室内太阳能盆景
这是一款最适合环保主义者使用的装饰品，由法国设计师Vivien Muller设计的室内太阳能盆景。不仅能作为装饰物为你的办公室增添生活品味，只要摆放在合适的位置，让它获得充足的光照，就能为你的手机、MP3、数码相机等设备充电。
太阳能手电筒
太阳能手电筒是采用太阳能技术与节能LED完美结合的产物；外观精致功能方便实用；白天放到太阳底下晒晒，晚上就可以用几个小时，不需要更换电池，不会造成环境污染；是真正的低碳环保绿色产品。太阳能手电工作原理是：先采集光线，将光能转换为电能，并由安定器转变，带动LED发光。
太阳能手表
太阳能手表又叫光能表，只要让表面接触到光，就能走动，而且在没有光的地方也能坚持一段时间。光能表利用光能，可以免去定期更换电子的麻烦，更加环保，平均寿命都在10年以上，因而是现代人的喜爱的产品。随着技术的不断改进，现在光能表也越来越时尚，功能齐全，实用又不失美观，深受人们的最爱。
进入新世纪以来，治理废电池对环境污染的呼声日益高涨，越来越多的制表企业在石英表中抛弃传统的一次性电池，而采用人动电能和光动电能模式作为驱动，借此缓解环保方面的压力和提升自身形象。光能手表使用“取之不尽、用之不竭”的光线作为能源，将光能转化成为电能，并储存在充电电池中，然后再匀速释放给机芯。光能表这样的能换结构不仅免去了人们换电池的烦恼与不便，更降低了废弃电池的污染。光能表在接受光能(任何光源)照射充满电池后，在完全黑暗的环境中可以持续运行180日以上，日常生活中的光无处不在，因此无需担心手表的动力问题。
太阳能充电器
太阳能充电器的工作原理是，将太阳能转换为电能以后存储在蓄电池里面，蓄电池可以为任何形式的蓄电装置，主要为铅酸电池、锂电池、镍氢电池，负载可以是手机等数码产品，负载是多样性的。在阳光下，通过光能转换为电能并通过控制电路储存到内置蓄电池，也可以直接把光能产生的电能对手机或其它电子数码产品充电，但必须依据太阳光的光度而定，在没有太阳光的情况下，可以通过交流电转化直流电并通过控制电路储存到内置电池。
在电子产品层出不穷的现代社会，太阳能充电器为我们的生活带来了不少便利，既节约了充电费用，也符合环保标准。
太阳能台灯
太阳能台灯是通过太阳能电池板利用光照，吸收太阳能将其转换为电能，并贮存在蓄电池内。当需要照明时，打开开关，即可用于照明。采用超亮LED作光源，具有节能省电的特点，利用太阳能充电，无需频繁更换电池，适应了清洁、环保的发展趋势。该产品携带方便，操作简单，是现代生活中理想的照明工具。
知识卡片：