在航天技术突飞猛进的今天，人造卫星、宇宙飞船、空间站等航天器，大部分是采用太阳能供电。有些是将太阳能电池贴在表面上，有些则是贴在专门供给贴太阳能电池的翼板上，这种翼板好像是飞行器上伸出的翅膀。在翼板表面贴有数以万块计的太阳能电池，将它们并联或串联起来，在太阳光的照射下，便能供给几百瓦乃至几千瓦的电力。
引人遐思的空间太阳能发电站
1968年，格拉塞博士提出了空间太阳能发电站方案，这一设想是建立在一个极其巨大的太阳能电池阵的基础上的，由它来聚集大量的太阳能，利用光电转换原理达到发电的目的。所产生的电能将以微波形式传输到地球上，然后通过天线接收，经整流转变成电能，送入全国供电网。
在宇宙空间建立太阳能电站，能充分利用空间资源。空间太阳能电站与同一规模的地面太阳能电站相比，接收的太阳能要高出6至15倍。
太阳能电站最好设置在赤道平面内的地球同步轨道上，使太阳能电池阵始终对太阳定向，并且发射天线的微波束必需指向地面的接收天线。
电站上需带有少量推进剂，以便克服由太阳和月球重力作用、太阳光压和地球偏心率等因素造成的轨道漂移。据计算，这种空间太阳能电站平均每天有99％的时间向地上接收设备输电。
未来飞机新贵——太阳能飞机
太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机。20世纪80年代初，美国研制出世界上第一架单座太阳能飞机——太阳挑战者号。这架飞机于1981年7月成功地由法国巴黎飞到英国。
接着，美国又研制出更先进的太阳能飞机——太阳神号。这架飞机耗资约1500万美元，用碳纤维合成物制造，整架飞机仅重590千克，比小型汽车还要轻。机身长2.4米，活动机翼全面伸展时达75米，连波音747飞机也望尘莫及。太阳神号机身上装有14个螺旋桨，动力来源于机翼上的太阳能电池板。
太阳能建材
太阳能发电分光热发电和光伏发电。不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少，通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电，简称光电。光电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。理论上讲，光电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
自2005年起，一种新型的太阳能产品——太阳能建材，开始进入使用阶段，这反映了世界节能的趋势。在欧美一些先进国家，目前正在广泛应用“光电玻璃幕墙制品”，这是一种将太阳能转换硅片密封在双层钢化玻璃中，安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。它既具有普通建材的维护、挡水、遮光、保温等功能，又可将建筑物接收的太阳辐射转化为热量，供日常生活使用，从而节约常规能源、降低供热成本。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”等将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮，极大地促进了太阳能在新型建材产品中的应用。
在我国，作为2008年绿色奥运示范工程——建筑
面积8000平方米的天普新能源大楼在北京研建成功并顺利通过验收。它集太阳能热水器、太阳能热风器、吸收式制冷机、地源热泵、储热、节能、太阳能光伏并网发电等7项新能源尖端技术于一体，实现了采暖、空调、热水三联供和部分电力自给，实现了人——建筑——自然的和谐统一，是目前世界上面积最大的光伏建筑一体化大楼。
海洋能可再生能源
辽阔浩瀚的海洋，不仅使人心旷神怡，而且让人迷恋和陶醉。然而，大海最诱人的地方，是它蕴藏着极为丰富的自然资源和含量巨大的可再生能源——海洋能。
海洋能
海洋能是蕴藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流和潮流能、海洋温差能和海洋盐度差能等。潮汐能、海流和潮流能来源于月球和太阳的引力，其他海洋能都来源于太阳辐射能。这五种海洋能在全球的可再生总量约为788亿千瓦，技术上可利用的能量为64亿千瓦。
海洋能的能量密度较小且不稳定，随时间变动大。海洋环境复杂，所以海洋能装置要有抗风暴、抗海水腐蚀、抗海生生物附着的能力。现阶段，海洋能的试验性发电成本较高，尚不能与常规火电、水电竞争。但海洋能总量大，无污染，对生态环境影响小，是一种有开发潜力的可再生能源。
潮汐能
月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海平面周期性升降，海水涨落及潮水流动所产生的能量就是潮汐能。潮汐能是以势能形态出现的海洋能，具体指海水潮涨和潮落形成的势能。
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，这些巨大的动能就会转化为势能。而在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。潮汐能与潮量和潮差成正比，其主要利用方式是发电。世界上潮差的较大值约为13至15米，但一股说来，平均潮差在3米以上就有实际应用价值。潮汐发电需要借助海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，进而建造水电站，通过水轮发电机组进行发电。
波浪能
波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，它是一种密度小、不稳定的能源。
波浪发电是波浪能利用的主要方式。按能量传递形式可将其分为直接机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动四种。其中气动传动方式采用空气涡轮波力发电机，把波浪运动压缩空气产生的往复气流能量转换成电能，旋转件不与海水接触，能作高速旋转，因而发展较快。近年来，挪威、日本和苏联都建立了波浪发电站，英国与印度签订了合同，将在印度建造世界上最大的波浪发电站，其发电能力将为5000千瓦。
海流能
海流能是指海水流动所产生的动能，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量，是另一种以动能形态出现的海洋能。所谓海流主要是指海底水道和海峡中较为稳定的海水流动以及由于潮汐有规律的海水流动。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪能而言，海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能随潮汐的涨落每天两次改变大小和方向。一般来说，最大流速在2米／秒以上的水道，其海流能均有实际开发的价值。
海流能的利用方式主要是发电，其原理和风力发电相似，几乎任何一个风力发电装置都可以改造成海流能发电装置。但由于海水的密度约为空气的1000倍，且必须放置于水下，故海流发电存在着一系列关键性技术问题，包括安装、维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能等。海流发电装置可以安装固定于海底，也可以安装于浮体的底部，而浮体可通过锚链固定于海上。海流中的透平设计也是一项关键性技术。
海水温差能
我们知道，海水的温度随着海洋深度的增加而降低。这是因为太阳辐射无法透射到400米以下的海水，海洋表层的海水与500米深处的海水温度差可达20度以上。
通常，将深度每增加100米的海水温度差，称为温度递减率。一股来说，在100至200米的深度范围内，海水温度递减率最大；深度超过200米后，温度递减率显著减小；深度在1000米以上时，温度递减率则变得很微小。海洋中上下层水温度的差异，蕴藏着一定的能量，叫做海水温差能，或海洋热能。利用海水温差能可以发电，这种发电方式叫海水温差发电。现在新型的海水温差发电装置，是把海水引入太阳能加温池，把海水加热到45至60摄氏度，有时可高达90摄氏度，然后再把温水引进保持真空的蒸发汽锅中进行发电。
用海水温差发电，还可以得到副产品——淡水，所以说它还具有海水淡化功能。一座10万千瓦的海水温差发电站，每天可产生378立方米的淡水，可以用作工业用水和饮用水。另外，由于电站抽取的深层冷海水中含有丰富的营养盐类，因而发电站周围就会成为浮游生物和鱼类群集的场所，可以增加近海捕鱼量。
蒸汽机的诞生
蒸汽机的发明和应用引发了第一次工业革命，开启了人类历史上的机器大工业时代，使人们从手工作坊走向了机械化的工厂，人类的生产力水平由此发生了质的飞跃！
纽可门蒸汽机瓦特蒸汽机的诞生
16至17世纪，英国的煤矿业已颇具规模。为了排除矿井地下的积水，萨弗里等人开始了“以火力提水”的试验，制成了世界上第一台实用型蒸汽提水机，它被工人们亲切地称为“矿工之友”。
1705年，苏格兰铁匠纽可门发明了大气式蒸汽机，在整个欧洲大陆被广泛使用。但是，这种蒸汽机结构不合理，活塞只能作往复运动，不能作旋转运动，不仅耗煤多，而且热效能较低。
1764年，格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机，任务交给了仪器修理工瓦特。瓦特在修理过程中发现了纽可门蒸汽机的缺点，决定对其进行改进。1769年，瓦特制造出第一台带有冷凝器的蒸汽机，使其热效能提高了3倍，用的煤只有原来的1/4。后来，他又发明了一种带有双向装置的新汽缸，并将引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽。直到1790年，在发明了离心调速器、节气阀和汽缸示工器后，瓦特才完成了发明蒸汽机的全过程。
蒸汽机的本领
蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等组成。从锅炉来的蒸汽，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，在滑阀的控制下交替地进入汽缸的左侧和右侧，推动活塞运动。
18世纪后期，蒸汽机开始被广泛应用于冶炼、纺织、机器制造等行业。20世纪初，蒸汽机的应用达到了顶峰。它以恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、易于维修等优点，备受电站、工厂、机车和船舶业的青睐。蒸汽机引起的技术革命，有力推动世界工业进入了“蒸汽时代”。
电池的发明
电池是指将化学能或光能等转化为电能的装置，是19世纪初电学研究的巨大成果。电池是人类的一个重要发明，它使人们在电的使用上脱离了电线的束缚，为人类的生产和生活带来了很大的便利。从日常生活领域，到卫星、航空等高科技领域，它都有涉及。
可移动电源——电池的发明
第一个对电流有较为深入研究的，是意大利生物学家伽伐尼。1780年，伽伐尼在一个偶然的情况下发现，当起电盘放电时，如果用金属解剖刀触动靠近起电盘的蛙腿肌肉，蛙腿便会发生痉挛。于是他提出了“动物电”学说。
“动物电”学说引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣，随后他也做了一系列实验，结果发现蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所谓的“动物电”其实是不存在的。
此后，伽伐尼和伏打在学术上展开了多年的论战，直到1800年，伏打发明了电池，这场论战才以伏打的胜利而告终。
伏打在伽伐尼的实验基础上，致力于研究两种不同金属接触时产生电的情况。他发现，当金属浸入某些液体时，也会产生电流。伏打开始只用几只碗盛了盐水，把几对用黄铜和锌做成的电极连接起来，就有电流产生。后来，他用几个容器盛了盐水，把插在盐水里的铜板、锌板连接起来，制成了第一个可长时间持续供电的电池——伏打电堆。
1800年3月20日，伏打向伦敦英国皇家学会宣布了自己的研究成果，引起了极大轰动。这是第一个能人为控制产生稳定、持续电流的装置，为人们研究电流现象提供了物质基础，也为电流效应的应用开拓了道路，并很快成为电磁学和化学研究的有力工具，促使电学研究取得了巨大的进步。
多彩的电池家族
电池家族的成员可谓种类繁多，最常见的大致有以下几种：
干电池和液体电池。最早的电池由装满电解液的玻璃容器和两个电极组成，后来才出现以糊状电解液为基础的早期干电池。
化学电池。化学电池是通过电化学反应，把正极、负极活性物质的化学能转化为电能的一类装置。
一次性电池和可充电电池。常见的一次性电池包括碱锰电池、锌锰电池、锂电池、银锌电池、锌空电池、锌汞电池和镁锰电池；常见可充电电池有铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池、锂离子电池等。
绿色环保电池
绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制、开发的一类高性能、无污染电池。目前已经大量使用的金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池，正在推广使用的无汞碱性锌锰原电池和可充电电池，以及正在研制、开发的锂或锂离子塑料蓄电池、燃料电池等都属于这一范畴。
激光的诞生
激光是20世纪以来，人类引以为豪的又一重大发明。自从它诞生后，由于其有能量集中、高单色性、高方向性、高相关性等优点，很快在测距、制导、全息照相、视盘、武器制造等军事和经济领域迅速推广。
激光理论的完善
激光也是一种光波。光波流动的微粒说是由牛顿提出来的，后来，惠更斯发表了波动说。1917年，爱因斯坦在研究黑体辐射的过程中提出了受激辐射的理论，奠定了发现激光的理论基础。
