2025年大学大二（新能源科学与工程）太阳能利用技术综合测试试题及答案.doc

2025年大学大二（新能源科学与工程）太阳能利用技术综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 太阳能光伏发电系统中，以下哪种材料常用于制造光伏电池？
A. 硅
B. 铜
C. 铁
D. 铝
2. 太阳能热利用中，集热器的效率主要与以下哪个因素关系最大？
A. 颜色
B. 形状
C. 材质
D. 采光面积
3. 以下哪种太阳能利用方式不属于直接利用？
A. 太阳能热水器
B. 太阳能光伏发电
C. 太阳能干燥器
D. 太阳能温室
4. 太阳能电池的开路电压主要取决于？
A. 光照强度
B. 电池材料的禁带宽度
C. 电池面积
D. 温度
5. 太阳能热发电系统中，塔式热发电的聚光方式通常是？
A. 抛物面反射镜
B. 定日镜
C. 菲涅尔透镜
D. 碟式反射镜
6. 对于太阳能光伏电站，其最佳倾角主要与以下哪个因素相关？
A. 纬度
B. 海拔
C. 风速
D. 降雨量
7. 太阳能利用中，以下哪种储能方式适合大规模长时间储能？
A. 铅酸电池
B. 锂电池
C. 压缩空气储能
D. 超级电容器
8. 太阳能热水器的保温材料性能对其影响较大，以下哪种性能最重要？
A. 导热系数
B. 硬度
C. 颜色
D. 密度
9. 太阳能光伏发电系统中，最大功率点跟踪（MPPT）技术的作用是？
A. 提高电池温度
B. 降低电池成本
C. 提高发电效率
D. 增加电池寿命
10. 太阳能热利用中，平板集热器的吸收率和发射率的关系通常是？
A. 吸收率大于发射率
B. 吸收率等于发射率
C. 吸收率小于发射率
D. 无固定关系

第II卷（非选择题 共70分）

（一）填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每小题空3分。请将答案填写在题中的横线上。
1. 太阳能光伏发电的基本原理是基于______效应。
2. 太阳能热利用系统主要由______、______和储能装置等组成。
3. 太阳能电池的填充因子反映了电池的______能力。
4. 太阳能热发电的主要方式有______、______和碟式热发电等。
5. 太阳能光伏电站的逆变器作用是将______电转换为______电。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，每小题10分。简要回答问题。
1. 简述太阳能光伏发电系统的主要组成部分及其作用。
2. 说明影响太阳能热利用效率的主要因素有哪些。

（三）材料分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。
材料：某太阳能光伏电站在运行过程中，发现部分光伏电池出现了老化现象，导致发电效率下降。经过检测，发现老化电池的表面有明显划痕，且电池温度比正常电池略高。
问题：请分析导致光伏电池老化及发电效率下降的可能原因，并提出相应的解决措施。

（四）论述题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。论述太阳能利用技术在未来能源发展中的重要地位和发展趋势。

（五）设计题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。设计一个简单的太阳能热水器系统，要求说明系统的组成部分、工作原理及设计要点。

答案：
第I卷：1. A 2. D 3. B 4. B 5. B 6. A 7. C 8. A 9. C 10. A
第II卷：（一）1. 光生伏特 2. 集热器、热交换器 答案不唯一 3. 最大输出功率 4. 塔式热发电、槽式热发电 5. 直流、交流
（二）1. 太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、支架、逆变器、控制器和储能装置等组成。光伏电池组件将太阳能转化为电能；支架用于支撑电池组件；逆变器将直流电转换为交流电；控制器用于控制充放电等；储能装置可存储多余电能。 2. 影响太阳能热利用效率的主要因素有集热器的采光面积、吸收率、发射率、保温性能，热交换效率，环境温度、风速、光照强度等气象条件，以及系统的维护情况等。
（三）原因：表面划痕可能破坏电池结构，影响光电转换；电池温度略高会使载流子复合加剧，降低发电效率。措施：更换有划痕电池；改善散热条件，降低电池工作温度，可以增加散热鳍片等。
（四）太阳能利用技术在未来能源发展中具有重要地位。它是可持续能源的重要组成部分，可减少对传统化石能源的依赖，降低碳排放。发展趋势包括提高太阳能电池效率和降低成本，拓展太阳能热利用的应用领域，加强与其他能源的互补融合，以及提升储能技术以保障稳定供电等。
（五）太阳能热水器系统主要由集热器、水箱、连接管道和支架等组成。工作原理：集热器吸收太阳能将水加热，热水上升到水箱储存，使用时通过管道输送到用水点。设计要点：集热器选择高效吸热材料和合理采光面积；水箱要有足够容量和良好保温；管道做好保温防止热量损失；支架确保系统稳定安装。