1861年德国的谁发明了发电机？

德国人西门子发明发电机

维尔纳·冯·西门子 （Ernst Werner von Siemens）（1816-1892）

德国工程学家、企业家、电动机、发电机、有轨电车和指南针式电报机的发明人，改进过海底电缆,提出平炉炼钢法,革新了炼钢工艺西门子公司创始人。

生于汉诺威一个农民家庭，在家中14个孩子中排行第四。因为家境贫困，西门子在念完中学后参军。西门子在服役期间对电报技术产生了很大兴趣，并发明了在十九世纪间流行一时的指南针式电报机。后来西门子因为和他人决斗被判5年徒刑。在监狱中西门子建设了一个小型的电子实验室，进行了一些电学方面的研究。

1847年，西门子和机械工程师约翰·乔治·哈尔斯克依靠自己堂兄投资的6842塔勒银币（1塔勒相当于3马克）建立了西门子－哈尔斯克电报机制造公司，主要生产西门子发明的指南针式电报机，这个公司也就是后来西门子公司的前身。1848年西门子公司赢得了法兰克福至柏林的电报线路合同，从此开始了大发展。

作为工程学家，西门子对技术的喜爱直接影响到了西门子公司的发展。创建时西门子除了依靠电报业务外，就以发展和推广新技术支撑主要业务发展。除了管理公司外，西门子更多的把时间放在了工程研究上。

1866年，西门子提出了发电机的工作原理，并由西门子公司的一名工程师完成了人类第一台发电机。同年，西门子还发明了第一台直流电动机。西门子研发的这些技术往往马上被产品化投入市场，或者将其应用到新的产品中。例如有轨电车（1881）、无轨电车（1882）、电梯（1880）、电气火车（1879）等都是西门子公司利用其创始人的发明最先投入市场的。讽刺的是，直到20世纪末才开始有所发展的电动汽车也是西门子公司在1898年最先发明的。

1890年西门子退休。此前德皇弗里德里希三世授予其贵族称号。西门子的名字也被用来命名电导率的单位。

罗门·德·考克斯 是利用最早的人。

太阳能发电有很多形式，大体可以分为两类，一种是半导体发电，一种是太阳能热发电。

半导体发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。单晶硅、多晶硅、薄膜发电均是这种技术。也较光伏发电，现在光伏发电的效率一般在20％左右，发电的成本在1.5－3元/kwh，价格还是比较贵。

还有一种是是太阳能热发电技术，现在一般的太阳能技术最高也就做到150－200°，再高的话太阳能的效率就很低了，这个温度还不能达到发电的水平，都在研究阶段，还有应用实例。

电子学发展史上的一场革命

肖克勒（W．B．Shocklcy）美国物理学家，1910年2月23日出生于英国伦敦的一位采矿工程师的家庭，从小受到良好的影响和教育，后迁居美国，1932年毕业于加州理工学院，获科学学士学位。1936年在马萨诸塞州理工学院毕业，获哲学博士学位。毕业后，在著名于世的美国最大的工业实验室——贝尔实验室（BcllLaboratory）工作。在第二次世界大战的后期1942年至1944年在美国海军反潜艇作战计划研究小组工作，任主任，1945年以后任作战部长办公室顾问，1945年回到贝尔实验室，担任固体物理所主任。1945年至1955年担任晶体管物理学研究室主任，同时受聘任伯克曼半导体仪器实验室主任。后来还在肖克勒晶体管公司、斯坦福大学等处任职，直到1975年退休获荣誉教授。

肖克勒在固体物理研究上有很深的造诣，对固体能带、铁磁畴、金属的塑性晶粒边界理论、有序——无序合金以及半导体理论诸方面都有较深的研究和突出的贡献。他发表过100多篇科研论文。在美国有90种以上的专利发明。

肖克勒毕生最突出的贡献是：1947年他和巴丁（J．Bfardccn）、布莱顿（W．H．Brattain）共同研制的晶体管，这一伟大的贡献，使他们荣获1956年诺贝尔物理奖。

二

下面简单地叙述一下有关晶体管的产生和肖克勒的研究情况，以便更深刻地认识这位物理学家的历史作用和贡献。

自1904年英国人弗莱明（J．A．Flcming）友明了真空二极管和1906年美国人德福雷斯特（L．DcForest）发明真空三极管以后，真空管电子学在理论和应用上有了较大的发展，很快就运用于无线电通讯、广播和收音等方面，同时也促进了其它科技的发展，但是真空管本身存在许多缺点，如笨重、噪声大、体积大易破碎、功耗大、寿命短、予热时间长等等。要发展电子逊必须采用另外的器件代替，否则就会阻碍电子学的发展，阻碍经济的发展。

电子学自身内部也不断在理论上和实践上创造条件准备条什迎接这一伟大变革。历史告诉我们，在理论上经历了这样一个发展过程；本世纪初德国物理学家德鲁德（P·K·L·Drudc）和洛伦兹（H·A·Lorcntz）提出了“经典的自由电子论”以解释导电现象，但这个理论却无法解释自由电子对比热的贡献，1928年索末菲应用了费米、狄拉克的量子统计理论去解释自由电子，从而建立了量子机制的金属电子论，对比热作了完满的解释。这时期，布洛赫（F·BLoch）建立了能带理论基础，说明晶体中原子的周期性排列。形成周期性的势场。电子在这势场中占据了彼此相隔很近的可能能级形成能带，能带间有一定的间隙，称为禁带，这是固体微观结构的模型。1931年英国物理学家威尔逊（H·A·Wilson0应用这一理论。给出了区分导体、半导体和绝缘体的微观判别依据。1934年美国物理学家赛兹（F·Scitz）和美国物理学家魏格纳（E·P·Wigncr）研究了电子间的相互作用，发展了能带理论。

能带理论的发展和完善，奠定了半导体和晶体管的理论基础。肖克勒十分有幸在这个基础上有所突破，作出了贡献。我们认为他的成功还在于：

肖克勒有着一个十分良好的工作环境——贝尔实验室。这个实验室建立于1925年，下辖六个部，有20000多工作人员。它的经费十分充足，每年22亿美元。自成立以来已取得3000多项专利，年专利在400项以上，在应用研究和理论研究上成果累累，培养了大批人才，据统计获诺贝尔物理奖者就有十人（七次）之多。这里当然是一个很好的工作环境。

贝尔实验室真空管分部主任、美国物理学家凯利（M·Kclly）是一个很有眼光的科学家和管理工作人员。他认为半导体既可整流，就有希望代替真空管，于是他采纳了肖克勒的建议，决定加强半导体的研究，左1945年下半年成立了固体物理研究小组，去执行他制定的‘关于固体物理的综合性多科学规划”，以开拓电子技术的新领域，肖克勒被委托负责这一工作。

其次，肖克勒的成功还在于小组的有效合作。为了攻克晶体管这一难关，1945年下半年成立的固体物理研究小组是由巴丁、布莱顿和肖克勒组成，他们的努力目标是：探索如何控制半导体中电子流动的办法。并制作一种无真空管缺陷的半导体放大元件。这个小组是由肖克勒领导的，肖克勒在理论研究上是很有成就的，特别是能带理论。巴丁对半导体内部和表面物理的研究有较高的造诣。巴丁也是一个对超导理论的研究有相当成就的学者，提出超导电性的量子力学微观理论，并因此和古柏（L·N·Cooper）、施莱弗（J·R·Schricffer）三人同获1972年诺贝尔物理奖。巴丁是两次获得诺贝尔物理奖。对这项研究巴丁说：“不仅在于得到一些经验，主要在于根据原子结构理论，对半导体导电机制给出理论上的说明”。小组的另一名成员布莱顿是出生在中国厦门的物理学家，不仅对半导体表面性质有深入的研究。而且善于做物理实验。

在他们密切合作下，肖克勒提出了场效应理论；巴丁提出了表面能级概念；布莱顿巧妙地完成了光照下半导体接触电势差随温度的变化的实验。这个实验十分重要，他们发现：温度升高时，光生电势大大增加。且随分隔在电解液中的锗样品和参考电极间电压的变化而改变。这一现象正是场效应理论中所谈到的。理论的成立，他们便着手器件的研究，他们安装了由锗样品电解液和参考电极组成的半导体放大装置，成功进进行了放大实验。

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