Question

（2011?昆山市二模）上海世博會(huì)可能是世博會(huì)史上科技含量最高的一屆，“生態(tài)世博”、“綠色世博”的理念將在上海世博會(huì)上得到充分展示，中國(guó)館的外表面將大量采用太陽(yáng)能電池，這將使中國(guó)館實(shí)現(xiàn)照明用電全部自給．據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員介紹，這些太陽(yáng)能電池板每塊面積約為1.3平方米，共計(jì)1264塊，屋頂“中國(guó)館園”將運(yùn)用生態(tài)農(nóng)業(yè)等技術(shù)隔熱，而層疊出挑的造型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了上層對(duì)下層的自然遮陽(yáng)，國(guó)家館所有的窗戶都使用低耗能的雙層玻璃，比傳統(tǒng)模式節(jié)能百分之二十五以上．
（1）請(qǐng)你說一說中國(guó)館的外表面大量采用的太陽(yáng)能電池工作時(shí)能的轉(zhuǎn)化情況，并例舉大量采用太陽(yáng)能電池的好處．（至少說出一條）
（2）按太陽(yáng)光照射強(qiáng)度為1×10³J/（m²?s），光電轉(zhuǎn)化效率為12%計(jì)算，中國(guó)館太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率多大？
（3）上海世博園區(qū)年發(fā)電量可達(dá)500萬(wàn)kWh．若按標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3.0×10⁷J/kg計(jì)算，一年相當(dāng)于節(jié)約了多少標(biāo)準(zhǔn)煤？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)太陽(yáng)能電池能量的轉(zhuǎn)化和特點(diǎn)進(jìn)行解答；
（2）已知太陽(yáng)光照射強(qiáng)度、光電轉(zhuǎn)化效率以及電池板每塊的面積和個(gè)數(shù)，結(jié)合功率的計(jì)算公式P=

W

t

求出太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率；
（3）若世博園區(qū)年發(fā)電量全部是標(biāo)準(zhǔn)煤來供應(yīng)時(shí)，根據(jù)公式Q=mq求出節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量．

解答：解：（1）太陽(yáng)能電池工作時(shí)能的轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)有清潔無污染，可再生等；
（2）太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率為：
P=

W

t

×12%=

1×103J/(m2?s)×1264×1.3m2×t

t

×12%≈1.97×10⁵W；
（3）若世博園區(qū)年發(fā)電量全部是標(biāo)準(zhǔn)煤來供應(yīng)時(shí)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量為
m=

Q放

q

=

500×104×3.6×106J

3.0×107J/kg

=6×10⁵kg．
答：（1）太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；清潔無污染，可再生等；
（2）太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率約為1.97×10⁵W；
（3）節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量為6×10⁵kg．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了太陽(yáng)能電池能量的轉(zhuǎn)化和優(yōu)點(diǎn)、電功率的計(jì)算和燃料熱量的計(jì)算等方面的知識(shí)，掌握好相應(yīng)的計(jì)算公式和知道1KW?h=3.6×10⁶J是解題的關(guān)鍵．