光化作用原理图
光电化学是将光化学与电化学方法合并使用，以研究分子或离子的基态或激发态的氧化还原反应现象、规律及应用的化学分支。属于化学与电学的交叉学科。在光的照射下，光被金属或半导体电极材料吸收，或被电极附近溶液中的反应剂吸收，造成或促使电极反应发生，体现为光能与电能和化学能的转换，例如光电子发射；光电化学电池的光电转化；电化学发光等。
1972年，日本本多健一等人利用n型二氧化钦半导体电极作阳极，而以铂黑作阴极，制成太阳能光电化学电池，在太阳光照射下，阴极产生氢气，阳极产生氧气，两电极用导线连接便有电流通过，即光电化学电池在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这是太阳能光电化学应用普及的开始。
光电化学电池
以太阳能利用为目的的光电化学，光照电极│电解质溶液体系而产生电荷分离并起氧化还原反应，导致太阳能转换为电能或化学能。当太阳光辐照在半导体电极(例如n－硒化镉)上时，其能量大于半导体禁带宽度的部分被电子吸收而从价带跃迁至导带，产生电子空穴对，又被半导体在电解质溶液中所形成空间电荷区的电场所分离，光生的少数载流子驱向界面与溶液中的氧化还原对（多硫离子和硫离子S2-）起作用。同时多数载流子驱向电极内部再经外线路至对应电极与溶液中电解质起作用：可见通过光照半导体，电子不断经外线路流向对应电极，产生电流，而溶液组成不变，净变化是光能转化为电能，也称为再生式光电化学电池或液结太阳能电池。
太阳能制氢可以广泛运用到各个领域
太阳能制氢是一种二次能源，也是未来的新能源，干净无毒，对环境无污染，可用于不同的能量转换器。目前制氢的方法主要是烃—蒸汽催化转化，这样生产氢会影响环境，而用电解水的方法制氢又成本太高，使用太阳能电池就能解决这一问题。
典型的光电化学分解太阳池由光阳极和阴极构成。光阳极通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子空穴对，光阳极和对极(阴极)组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向阴极，水中的氢离子从阴极上接受电子产生氢气。 半导体光阳极是影响制氢效率最关键的因素。应该使半导体光吸收限尽可能地移向可见光部分，减少光生载流子之间的复合，以及提高载流子的寿命。
目前，在利用太阳能制氢方面除电解水制氢外，特别引入注目的是金属有机化合物用于光解水的研究，近年已取得不少令人鼓舞的重要结果，但距离高效产氢和达到实用阶段，尚有较大差距。
新型光敏染剂
自然界绿色植物的光合作用是已知最为有效的太阳光能转换体系。许多人利用类似叶绿素分子结构的有机光敏染料设计人工模拟光合作用的光能转换体系，进行光电转换的研究。由于有机光敏染料可以自行设计合成，与无机半导体材料相比，材料选择余地大，而且易达到价廉的目标。这些材料具有较高的化学稳定性，能较强吸收可见光谱，作为有机光伏材料，它是目前广泛研究的对象。
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电解质
电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电（电解离成阳离子与阴离子）并产生化学变化的化合物。另外，存在固体电解质（导电性来源于晶格中离子的迁移）。离子化合物在水溶液中或熔化状态下能导电；某些共价化合物也能在水溶液中导电。
叶绿素
叶绿素是一类与光合作用(photosynthesis)有关的最重要的色素。光合作用是通过合成一些有机化合物将光能转变为化学能的过程。叶绿素实际上存在于所有能营造光合作用的生物体，包括绿色植物、原核的蓝绿藻（蓝菌）和真核的藻类。叶绿素从光中吸收能量，然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物。
5．太阳能与现代生物学
光生物利用是通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。
利用生物微藻制取柴油
世界各国非常关注光生物利用的开发。1998年，伦敦一家公司宣布，其研究人员发明了一种能够将微型海藻加工成柴油发动机燃料的方法。在一组由可接受阳光的玻璃管构成的生物反应器里培育出小球藻，再借助离心机使小球藻脱水、烘干，然后碾成粉末。这些粉末与空气一起喷入发电机气缸，排放的气体中由于含有大量的一氧化碳和氧化氮，可再送回生物反应器作为海藻生产的肥料。当发动柴油机时，应先用常规燃料，然后慢慢添加海藻，一直增加到变成单一的海藻燃料。该公司认为，若每小时向发动机投入56kg的小球藻，可使发动机每分钟转动1500转，并产生150kW的功率。
经过提炼加工从而生产出生物柴油
美国高度重视生物质能研发，提出未来10年政府投入1500亿美元带动可再生能源的开发，并于2009年拨款10亿美元作为生物质能研发经费。美国生物质能研发的内容非常广泛，非常重视提高光能利用效率的研究。欧盟是最重视环保和锐意开发新能源的发达国家，其中瑞典、德国等国在可再生能源利用方面走在前列。欧盟一直重视生物质能的研发，已实行了7个框架计划，其生物柴油的产业化是全球规模最大的。巴西则是发展中国家最重视生物质能利用的，其经验很值得我国借鉴。如何提高对太阳能生物转化的机制的认识，则是利用光合作用进行太阳能光生物转化的科技与产业的关键问题之一。
中国科学院太阳能光-生物转化研究中心
我国也一直致力于光生物研究，并专门设有研究光生物利用的部门。中国科学院太阳能光-生物转化研究中心是中国科学院的非法人研究单元，依托于植物研究所，青岛生物能源与过程研究所为共建单位。该中心以光合作用高效吸收和转化太阳能为出发点，以国家能源可持续发展的紧迫战略需求为导向，瞄准太阳能光生物转化的关键科学及技术问题，重点开展包括太阳能高效转能机理及调控原理、太阳能光生物转化制氢、光合作用仿生太阳光电池、太阳能光生物转化制油脂等领域的研究。在5-10年内，努力使太阳能光生物转化的基础理论取得突破。
螺旋藻
此外，我国有关科研人员研究发现，利用光生物原理，制作出“太阳能光生物反应器”，用来培养饲料级螺旋藻。这种螺旋藻是目前饲料业最需要的环保型纯天然免疫抗病促长饲料添加剂。螺旋藻是激活动物免疫系统的最佳纯天然免疫饲料添加剂之一。利用太阳能光生物反应除了可以培养这种特殊的藻类外，同时处理有机污水，可降低污水处理成本。
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薪炭林
薪炭林是指以生产薪炭材和提供燃料为主要目的的林木（乔木林和灌木林）。薪炭林是一种见效快的再生能源，没有固定的树种，几乎所有树木均可作燃料。通常多选择耐干旱瘠薄、适应性广、萌芽力强、生长快、再生能力强、耐樵采、燃值高的树种进行营造和培育经营，一般以硬材阔叶为主，大多实行矮林作业。
螺旋藻
螺旋藻是一类低等植物，属于蓝藻门，颤藻科。它们与细菌一样，细胞内没有真正的细胞核，所以又称蓝细菌。蓝藻的细胞结构原始，且非常简单，是地球上最早出现的光合生物，在这个星球上已生存了35亿年。它生长于水体中，在显微镜下可见其形态为螺旋丝状，故而得名。
6．太阳能与现代交通
现代交通与太阳能联系紧密。太阳能电池应用非常广泛，我们日常使用的交通工具也陆续用上了太阳能电池。
太阳能电动车
电动车是一种以电力为能源的车子，现在我们使用的电动车一般用的是铅酸电池或是锂离子电池进行供电。而太阳能电动车是在此基础上，将太阳能转化成电能对车进行供电的，在很大程度上降低了电动车的使用成本，而且非常环保。其结构性能更加卓越超群，及时有效地补充电动车野外行驶途中的电量，增强行驶电能，维护和延长蓄电池使用寿命。设计独特，安装使用方便，保持电动车现有的配置和车辆结构，是目前同类产品中功率最大、价格最低、性能最优的太阳能充电器。使用寿命可达10年左右，特别是在提高电动车运行性能，降低电动车使用成本方面有很高的应用价值。
它的运作原理是，阳光照射电池阵列时，产生光生电流。能量(电流)通过峰值功率跟踪器2被直接传送到电机控制器中，驱动电机5旋转，使车辆行驶。剩余电量由蓄电池储存起来，以便太阳电池板电量不足或阴雨天气时驱动电机。这一过程由控制器控制。车辆的启动、加速、转向、制动由驾驶员操纵。
太阳能汽车
由于现代社会发展的快速需要，汽车使用越来越多，随之而来的污染问题、能源消耗问题也日益严重。太阳能汽车（solar car）是一种靠太阳能来驱动的汽车，它的特点是无污染，无噪音。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。而且，太阳能汽车没有内燃机，太阳能电动车在行驶时听不到燃油汽车内燃机的轰鸣声。正因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡，太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。
太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染，影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此，一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。
太阳能电动车以光电代油，可节约有限的石油资源。白天，太阳电池把光能转换为电能自动存储在动力电池中，在晚间还可以利用低谷电（220V）充电。因为不用燃油，太阳能电动车不会排放污染大气的有害气体。
太阳能电池在车、船上的应用研究是相当成功的，例如，日本京都陶瓷公司和Kitami理工学院共同研制开发的太阳能汽车“蓝鹰”号，在第五届世界太阳能汽车技力赛上表现非常突出。澳大利亚的太阳能汽车Auroral01，外型新颖别致，像个飞碟。1996年日本人肯尼兹·霍维也号驾驶一条由回收废罐头盒制成的太阳能光电动船，整条船上的船篷都装有太阳能电池，从厄瓜多尔航行到日本，航程16Mm，历时120d，此举充分显示了太阳能电池的广阔应用前景。
太阳能船
早期的太阳能汽车是在墨西哥制成的。这种汽车，外形像一辆三轮摩托车，在车顶上架有一个装太阳能电池的大棚。在阳光照射下，太阳能电池供给汽车电能，使汽车的速度达到每小时40公里，由于这辆汽车每天所获得的电能只能行40分钟，所以它还不能跑远路。
丹麦冒险家、环保倡导者汉斯斯·索斯特洛普，他在1982年设计并建造了世界上第一台太阳能汽车，并命名为“安静的到达者”号。
1984年9月，我国首次研制的“太阳号”太阳能汽车试验成功，并开进了北京中南海的勤政殿，向中央领导报喜。这也表明了我国在研制新型汽车方面已达到世界先进水平。
现在世界上很多国家都在研制太阳能汽车，并进行交流和比赛。1987年11月，在澳大利亚举行了一次世界太阳能汽车拉力大赛。有7个国家的25辆太阳能汽车参加了比赛。赛程全长3200公里，几乎纵贯整个澳大利亚国土。
在这次大赛中，美国“圣雷易莎”号太阳能赛车以44小时54分的成绩跑完全程，夺得了冠军。
“圣雷易莎”号太阳能赛车，虽然使用的是普通的硅太阳能电池，但它的设计独特新颖，采用了像飞机一样的外形，可以利用行驶时机翼产生的升力来抵消车身的重量，而且安装了最新研制成功的超导磁性材料制成的电机，因此使这辆赛车在大赛中创造了时速100公里的最高纪录。
太阳能飞机
此外，太阳能除了海、陆上交通使用外，在天空中的交通工具也开始参与其中了。美国研制了一种新型的太阳能电池驱动的飞行器，名为“太阳神原型机”。该机质量只有700kg，翼展74m，机翼上面装有6.5万块太阳能电池板，首次试飞就成功地升到24.7km的高空，理论飞行高度可达30．9km。按照这样的研究进度，我们很快就可以乘坐太阳能飞机到世界各地游玩了。
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峰值功率
指电源短时间内能达到的最大功率，通常仅能维持30秒左右的时间。 一般情况下电源峰值功率可以超过最大输出功率50%左右，由于硬盘在启动状态下所需要的能量远远大于其正常工作时的数值，因此系统经常利用这一缓冲为硬盘提供启动所需的电流，启动到全速后就会恢复到正常水平。峰值功率其实没有什么实际意义的，因为电源一般不能在峰值输出时稳定工作。音箱的瞬间峰值功率(PMPO功率)，是指扬声器短时间所能承受的最大功率。
厄瓜多尔
厄瓜多尔，原为印加帝国一部分。1532年沦为西班牙殖民地。1809年8月10日宣布独立，但仍被西班牙殖民军占领。1822年彻底摆脱了西班牙殖民统治。1825年加入大哥伦比亚共和国。1830年大哥伦比亚解体后，宣布成立厄瓜多尔共和国。建国后，厄瓜多尔政局一直动荡，政变迭起。文人和军人政府交替执政达19次之多。1979年8月文人政府执政，结束了自1972年以来的军人统治。首都基多位于皮钦查火山的山麓，高达2,850米的海拔，使该市成为全世界第二高的首都（仅次于玻利维亚首都拉巴斯）。厄瓜多尔同时也是南美洲国家联盟的成员国。
