第五章 光伏材料和太陽能電池

1、第五章 光伏材料和太陽能電池內(nèi)容v序言v太陽能電池簡(jiǎn)介v太陽能電池工作原理v太陽能電池分類v太陽能電池對(duì)材料的要求v各類太陽能電池的制造方法及研究狀況v利用太陽能電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)v太陽能電池的展望一、序言1、地球每天接收的太陽能，相當(dāng)于整個(gè)世界一年所消耗的總能量的200倍。太陽每秒發(fā)出的能量就大約相當(dāng)于1.3億億噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)所釋放出的全部熱量。2、包括風(fēng)能、海洋能等，都是太陽能的子孫、都是太陽能轉(zhuǎn)換而成。3、太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生清潔能源。太陽能電池是太陽能利用的重要途徑之一太陽能電池是太陽能利用的重要途徑之一u 二十一世紀(jì)將是能源危機(jī)和能源革命的世紀(jì)。眾所周二十一世紀(jì)將是

2、能源危機(jī)和能源革命的世紀(jì)。眾所周知，世界上已探明的石油存儲(chǔ)量只能供應(yīng)知，世界上已探明的石油存儲(chǔ)量只能供應(yīng)4040至至5050年，世界年，世界上石油儲(chǔ)量上石油儲(chǔ)量67%67%在中東，我國(guó)在中東，我國(guó)20042004年進(jìn)口原油年進(jìn)口原油1.21.2億噸和成億噸和成品油品油40004000萬噸。我國(guó)已探明煤炭?jī)?chǔ)存量約萬噸。我國(guó)已探明煤炭?jī)?chǔ)存量約82008200億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，利用目前的工藝技術(shù)，可以安全開采的總儲(chǔ)量約利用目前的工藝技術(shù)，可以安全開采的總儲(chǔ)量約15001500億噸億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，標(biāo)準(zhǔn)煤，20042004年我國(guó)煤炭能源消耗為年我國(guó)煤炭能源消耗為19.619.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按億噸標(biāo)準(zhǔn)煤

3、，按照目前能源消耗增長(zhǎng)的速率來計(jì)算的話，則我國(guó)的煤炭?jī)H照目前能源消耗增長(zhǎng)的速率來計(jì)算的話，則我國(guó)的煤炭?jī)H能夠滿足能夠滿足30304040年的使用。常規(guī)能源是地球年的使用。常規(guī)能源是地球4646億年形成過億年形成過程中，太陽給予地球能源的儲(chǔ)存，可是在我們幾代人的發(fā)程中，太陽給予地球能源的儲(chǔ)存，可是在我們幾代人的發(fā)展過程中，就將這種常規(guī)能源消耗殆盡，這不僅危及到我展過程中，就將這種常規(guī)能源消耗殆盡，這不僅危及到我國(guó)的持續(xù)發(fā)展，而且也是危及到中華民族的能否繼續(xù)生存國(guó)的持續(xù)發(fā)展，而且也是危及到中華民族的能否繼續(xù)生存發(fā)展的大事。發(fā)展的大事。 u我國(guó)已決定發(fā)展核電，在未來十幾年內(nèi)將興建約我國(guó)已決定發(fā)展核電

4、，在未來十幾年內(nèi)將興建約4040個(gè)百萬個(gè)百萬千瓦級(jí)核電組，如果千瓦級(jí)核電組，如果20202020年我國(guó)電力裝機(jī)總量達(dá)到年我國(guó)電力裝機(jī)總量達(dá)到9 9億千瓦，億千瓦，則核電只占總裝機(jī)容量的幾個(gè)百分點(diǎn)，但是預(yù)計(jì)我國(guó)在按則核電只占總裝機(jī)容量的幾個(gè)百分點(diǎn)，但是預(yù)計(jì)我國(guó)在按照目前的耗能情況比例上升，到照目前的耗能情況比例上升，到20202020年全國(guó)消耗常規(guī)能源年全國(guó)消耗常規(guī)能源為為6060億噸，所排放的億噸，所排放的COCO2 2將高達(dá)將高達(dá)200200億噸以上，對(duì)人類的生存億噸以上，對(duì)人類的生存環(huán)境將造成嚴(yán)重的影響。我國(guó)天然鈾資源短缺，大力進(jìn)口環(huán)境將造成嚴(yán)重的影響。我國(guó)天然鈾資源短缺，大力進(jìn)口天然鈾，

5、將會(huì)遇到更為嚴(yán)重的困難，人們還寄托希望于釷，天然鈾，將會(huì)遇到更為嚴(yán)重的困難，人們還寄托希望于釷，如果釷能發(fā)電，那將提供我國(guó)上千年的能源需求，但是釷如果釷能發(fā)電，那將提供我國(guó)上千年的能源需求，但是釷能否實(shí)現(xiàn)象鈾一樣的發(fā)電，目前尚無結(jié)論。我國(guó)東海、南能否實(shí)現(xiàn)象鈾一樣的發(fā)電，目前尚無結(jié)論。我國(guó)東海、南海的能源開發(fā)有待積極進(jìn)行國(guó)際協(xié)作開發(fā)，其儲(chǔ)量尚未可海的能源開發(fā)有待積極進(jìn)行國(guó)際協(xié)作開發(fā)，其儲(chǔ)量尚未可知。常規(guī)能源的消耗量不可逆轉(zhuǎn)的，也是有盡時(shí)的。知。常規(guī)能源的消耗量不可逆轉(zhuǎn)的，也是有盡時(shí)的。 u 太陽是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為3.751026W）

6、的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：無枯竭危險(xiǎn)；絕對(duì)干凈；不受資源分布地域的限制；可在用電處就近發(fā)電；能源質(zhì)量高；使用者從感情上容易接受；獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。10%24%40%26%能源狀況能源狀況傳統(tǒng)化石能源傳統(tǒng)化石能源不可再生、環(huán)境污染、能源枯竭不可再生、環(huán)境污染、能源枯竭可再生能源：風(fēng)能、地?zé)崮?、可再生能源：風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、潮汐能、太陽能等水能、潮汐能、太陽能等資源豐富、利用方便、潔凈無污染資源豐富、利用方便、潔凈無污染石石油油煤煤天然氣天然氣其他其他世界的能源結(jié)構(gòu)世界的能源結(jié)構(gòu)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整太陽能利用的重要途徑之一是研

7、制太陽能電池！太陽能利用的重要途徑之一是研制太陽能電池！每年排放的二氧化碳達(dá)210萬噸化石能源開采高峰20202030年世界和中國(guó)主要常規(guī)能源儲(chǔ)量預(yù)測(cè)二、太陽能電池簡(jiǎn)介1、太陽光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，采用半導(dǎo)體產(chǎn)生PN結(jié)來獲得電位。2、太陽能電池是物理電池之一。 三、太陽能電池工作原理光伏效應(yīng)太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，一般的半導(dǎo)體主要結(jié)構(gòu)如下： 圖中，正電荷表示硅原子， 負(fù)電荷表示圍繞在硅原子旁邊 的四個(gè)電子。 太陽能電池利用原理 當(dāng)硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼、磷等，當(dāng)摻入時(shí)，硅晶體中就會(huì)存在著一個(gè)空穴，當(dāng)晶片受光后，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動(dòng)，而P型區(qū)中的電子往

8、N型區(qū)移動(dòng)，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結(jié)中形成電勢(shì)差，這就形成了電源。 四、太陽能電池的分類 1、硅系太陽能電池 2、多元化合物薄膜太陽能電池 3、有機(jī)薄膜太陽能電池 4、染料敏化太陽能電池?fù)?jù)所用材料分砷化鎵III-V化合物硫化鎘銅銦硒單晶硅太陽能電池多晶硅薄膜太陽能電池非晶硅薄膜太陽能電池太陽能電池的種類無機(jī)太陽能電池?zé)o機(jī)太陽能電池半導(dǎo)體硅半導(dǎo)體硅 (單晶、多晶、非晶、復(fù)合型等）單晶、多晶、非晶、復(fù)合型等）化合物半導(dǎo)體（化合物半導(dǎo)體（GaAs、CuInSe2、CdTe、InP等）等）有機(jī)太陽能電池有機(jī)太陽能電池有機(jī)半導(dǎo)體（酞菁鋅、聚苯胺、聚對(duì)苯乙炔等）有機(jī)半導(dǎo)體（酞菁鋅、聚苯

9、胺、聚對(duì)苯乙炔等）染料敏化（光化學(xué)）太陽能電池（染料敏化（光化學(xué)）太陽能電池（納米納米TiOTiO2 2等）等）按照所用材料的不同：按照所用材料的不同：無機(jī)太陽能電池 工作原理無機(jī)太陽能電池研究進(jìn)展表1 無機(jī)太陽能電池的性能及應(yīng)用Masafumi Yamaguchi,Tatsuya Takamoto,Kenji Araki，et al. Solar energy, 2005. 新能源材料新能源材料雷永泉，萬群，石永康，天津大學(xué)出版社，雷永泉，萬群，石永康，天津大學(xué)出版社，2000.單晶硅：澳大利亞新南威爾士大學(xué)格林教授發(fā)電成本可降低為單晶硅：澳大利亞新南威爾士大學(xué)格林教授發(fā)電成本可降低為58美

10、分美分/（kWh）M. Grtzel, Photoelectrochemical cells, Nature 2001(414), 338有機(jī)太陽能電池工作原理: 有機(jī)半導(dǎo)體產(chǎn)生的電 子 和 空 穴 束 縛 在 激 子(excitons)之中,電子和空穴在界面(電極和導(dǎo)電聚合物的結(jié) 合 處 ) 上 分 離 。 研究進(jìn)展: 美國(guó)加州伯克利分校科學(xué)家在2002年利用塑料納米技術(shù)研制出第一代塑料太陽能電池，可以安裝在一系列便攜式設(shè)備及可穿戴式電子設(shè)備上。提供0.7V的電壓。特點(diǎn)：價(jià)格低、易成型，通過 化 學(xué) 修 飾 調(diào) 控 性 能 。無機(jī)硅太陽能電池（左12%）與有機(jī)薄膜太陽能電池（右4%） 染料敏

11、化太陽能電池（染料敏化太陽能電池（DSSCsDSSCs）電池結(jié)構(gòu) 陽極：染料敏化半導(dǎo)體薄膜染料敏化半導(dǎo)體薄膜 TiO2、染料染料陰極：鍍鉑的導(dǎo)電玻璃鍍鉑的導(dǎo)電玻璃電解質(zhì)：I3-/I-ORegan B.and Grtzel M., Nature, 1991,353,737740工作原理Bach U ,Lupo D ,Comte P , et al . Nat ure ,1998 ,395 :583 ORegan B.and Grtzel M., Nature, 1991,353,737740S + h S*S* S+ + e- CB(TiO2)S+ + A- S + AA + e-(CE) A-

12、1991年，瑞士Grtzel M. 以較低的成本得到了7%的光電轉(zhuǎn)化效率。1998年，采用固體有機(jī)空穴傳輸材料的全固態(tài)DSSCs電池研制成功，其單色光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到33%，從而引 起了全世界的關(guān)注。目前，DSSCs的光電轉(zhuǎn)化效率已能穩(wěn)定在10以上，壽命能達(dá) 1520年，且其。研究進(jìn)展大日本印刷印刷方式有機(jī)太陽電池開発基板世界最高変換効率7達(dá)成 色素増感太陽電池 2007年03月30日 Supramolecular dyes could boost efficiency in solar cells, say scientists from the UK.Saif Haque, from Imp

13、erial College, London, found that supramolecular dyes gave a 25% improvement in performance as compared to conventional, non-supramolecular dyes.Super solar cellsSuper solar cells26 April 2007太陽光譜圖太陽光譜圖太陽能電池的發(fā)電原理是基于光伏效應(yīng)(Photovoltaic Effect)由太陽光與材料相互作用而產(chǎn)生電勢(shì)。 UV Visible Infrared新型太陽能電池e-外電路光子電子能量色素分子層

14、金層肖特基結(jié)TiO2層Ti基底124351.電子激發(fā)2.電子穿越3.電子進(jìn)導(dǎo)帶4.電子熱能化5.色素分子還原導(dǎo)帶Nature 2003(421),616 轉(zhuǎn)換效率 1%，10%吸收的光子轉(zhuǎn)換為電流。五、太陽能電池對(duì)材料的要求半導(dǎo)體材料的禁帶不能太寬要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率材料本身對(duì)環(huán)境不造成污染材料便于工業(yè)化生產(chǎn)且材料性能穩(wěn)定六、各類太陽能電池的制造方法及研究狀況種類材料太陽能單電池效率太陽能電池模塊效率主要制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)硅系太陽能電池單晶硅1524%1320%表面結(jié)構(gòu)化發(fā)射區(qū)鈍化分區(qū)摻雜效率最高技術(shù)成熟工藝繁瑣成本高多晶硅a1017%1015%化學(xué)氣相沉積法液相外延法濺射沉積法無效率衰退問題

15、成本遠(yuǎn)低于單晶硅效率低于單晶硅非晶硅813%510%反應(yīng)濺射法PECVD法LPCVD法成本較低轉(zhuǎn)換效率較高穩(wěn)定性不高種類材料 單電池效率模塊效率主要制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)多元化合物薄膜太陽能電池砷化鎵19 32%2330%MOVPE和LPE技術(shù)效率較高成本較單晶硅低易于規(guī)模生產(chǎn)原材料鎘有劇毒碲化鎘1015%710%銅銦硒1012%810%真空蒸鍍法和硒化法價(jià)格低廉性能良好工藝簡(jiǎn)單原材料來源比較有限納米晶化學(xué)太陽能電池811%8%溶膠凝膠法水熱反應(yīng)濺射法成本低廉工藝簡(jiǎn)單性能穩(wěn)定有機(jī)薄膜太陽能電池35%處于研發(fā)當(dāng)中易制作材料廣泛成本低壽命短七、利用太陽能電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：屬于可再生能源，不必?fù)?dān)心能源

16、枯竭太陽能本身并不會(huì)給地球增加熱負(fù)荷運(yùn)行過程中低污染、平穩(wěn)無噪音發(fā)電裝置需要極少的維護(hù),壽命可達(dá)20年所產(chǎn)生的電力既可供家庭單獨(dú)使用也可并入電網(wǎng)用途廣泛缺點(diǎn)：受地域及天氣影響較大由于太陽能分散、密度低，發(fā)電裝置會(huì)占去較大的面積光電轉(zhuǎn)化效率低致使發(fā)電成本較傳統(tǒng)方式偏高八、太陽能電池的展望uIII-V族化合物及銅銦硒等系由稀有元素所制備，但從材料來源看，這類太陽能電池很難占據(jù)主導(dǎo)地位。u另兩類電池染料敏化太陽能電池和有機(jī)薄膜太陽能電池，它們的研究剛剛起步，短時(shí)間內(nèi)不可能替代硅系太陽能電池。u從轉(zhuǎn)換效率和材料的來源角度講，多晶硅和非晶硅薄膜電池將最終取代單晶硅電池，成為市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。u今后研究的重

17、點(diǎn)除繼續(xù)開發(fā)新的電池材料外應(yīng)集中在如何降低成本上來，近來國(guó)外曾采用某些技術(shù)制得硅條帶作為多晶硅薄膜太陽能電池的基片，以達(dá)到降低成本的目的，效果還是比較理想的。 目前，太陽能電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶態(tài)硅三種。非晶態(tài)硅太陽電池變換效率最低，但價(jià)格最便宜，今后最有希望用于一般發(fā)電的將是這種電池。一旦它的大面積組件光電變換效率達(dá)到，每瓦發(fā)電設(shè)備價(jià)格降到美元時(shí)，便足以同現(xiàn)在的發(fā)電方式競(jìng)爭(zhēng)。 當(dāng)然，特殊用途和實(shí)驗(yàn)室中用的太陽電池效率要高得多。如美國(guó)波音公司開發(fā)的由砷化鎵半導(dǎo)體同銻化鎵半導(dǎo)體重疊而成的太陽能電池，光電變換效率可達(dá)，快趕上了燃煤發(fā)電的效率，但是由于它太貴，目前只能限于在衛(wèi)星上使用。太陽能

18、電池的發(fā)展1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制成了世界上第一個(gè)實(shí)用的太陽年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制成了世界上第一個(gè)實(shí)用的太陽能電池，效率為能電池，效率為4%，于，于1958年應(yīng)用到美國(guó)的先鋒年應(yīng)用到美國(guó)的先鋒1號(hào)人號(hào)人造衛(wèi)星上。造衛(wèi)星上。太陽能電池逐漸由航天等特殊的用電場(chǎng)合進(jìn)入到地面應(yīng)用太陽能電池逐漸由航天等特殊的用電場(chǎng)合進(jìn)入到地面應(yīng)用中。一個(gè)中。一個(gè)的屋頂家用光伏系統(tǒng)可以滿足普通家庭的的屋頂家用光伏系統(tǒng)可以滿足普通家庭的用電需要，每年少排放的用電需要，每年少排放的CO2的數(shù)量相當(dāng)于一輛家庭轎車的數(shù)量相當(dāng)于一輛家庭轎車的年排放量。的年排放量。由于材料、結(jié)構(gòu)、工藝等方面的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在太陽能電由于材料、結(jié)構(gòu)、工藝

19、等方面的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在太陽能電池的價(jià)格不到池的價(jià)格不到20世紀(jì)世紀(jì)70年代的年代的1%。預(yù)期。預(yù)期10年內(nèi)太陽能電年內(nèi)太陽能電池能源在美國(guó)、日本和歐洲的發(fā)電成本將可與火力發(fā)電競(jìng)池能源在美國(guó)、日本和歐洲的發(fā)電成本將可與火力發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。目前，年均增長(zhǎng)率爭(zhēng)。目前，年均增長(zhǎng)率35%，是能源技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最快的，是能源技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最快的行業(yè)。行業(yè)。太陽能電池的發(fā)展方向材料與器件結(jié)構(gòu)的研究與開發(fā)材料與器件結(jié)構(gòu)的研究與開發(fā)各種太陽能電池材料研究各種太陽能電池材料研究雜質(zhì)與缺陷的轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定性影響雜質(zhì)與缺陷的轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定性影響使用薄膜技術(shù)和剝離技術(shù)。使用薄膜技術(shù)和剝離技術(shù)。大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)的

20、開發(fā)跟蹤與聚光跟蹤與聚光儲(chǔ)電及并網(wǎng)發(fā)電結(jié)合儲(chǔ)電及并網(wǎng)發(fā)電結(jié)合并網(wǎng)發(fā)電已占并網(wǎng)發(fā)電已占50%以建成多個(gè)兆瓦級(jí)的電站，以建成多個(gè)兆瓦級(jí)的電站，100MW規(guī)模規(guī)模VS太陽能熱發(fā)電站太陽能熱發(fā)電站與建筑物結(jié)合與建筑物結(jié)合架設(shè)太陽電池組件架設(shè)太陽電池組件 日本：日本：1994-2000年年 2萬套屋頂光伏系統(tǒng)萬套屋頂光伏系統(tǒng)185MW ；七萬屋頂計(jì)劃；七萬屋頂計(jì)劃 280M 美國(guó)：美國(guó)：19972010年年 百萬屋頂計(jì)劃百萬屋頂計(jì)劃 3025MW 發(fā)電成本發(fā)電成本6美分美分集成在建筑材料上集成在建筑材料上 曲線形屋頂瓦、垂直幕墻、窗用玻璃曲線形屋頂瓦、垂直幕墻、窗用玻璃小 結(jié)太陽能電池在航天技術(shù)發(fā)展中有

21、著不可替代的作用。由太陽能電池在航天技術(shù)發(fā)展中有著不可替代的作用。由于材料與器材結(jié)構(gòu)的研究與開發(fā)于材料與器材結(jié)構(gòu)的研究與開發(fā), ,太陽電能池的地面應(yīng)用太陽電能池的地面應(yīng)用的潛在能力得到了發(fā)揮。的潛在能力得到了發(fā)揮。從微觀上認(rèn)識(shí)光伏太陽能電池的本質(zhì)，開展原位表征和從微觀上認(rèn)識(shí)光伏太陽能電池的本質(zhì)，開展原位表征和超快時(shí)間分辨技術(shù)研究光生電子的遷移傳輸規(guī)律，為人超快時(shí)間分辨技術(shù)研究光生電子的遷移傳輸規(guī)律，為人們?cè)O(shè)計(jì)較高光電轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料及染料敏化劑提們?cè)O(shè)計(jì)較高光電轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料及染料敏化劑提供理論指導(dǎo)。供理論指導(dǎo)。太陽能的開發(fā)利用是人類進(jìn)入太陽能的開發(fā)利用是人類進(jìn)入2121世紀(jì)必須解決的

22、難題。世紀(jì)必須解決的難題。太陽能電池作為清潔太陽能轉(zhuǎn)換裝置將有利于緩解世界太陽能電池作為清潔太陽能轉(zhuǎn)換裝置將有利于緩解世界的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題。太陽能電池的研究有著重的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題。太陽能電池的研究有著重要的意義。要的意義。光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展1、傳統(tǒng)的化石能源資源日益枯竭，嚴(yán)重的環(huán)境污染 制約了世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。2、能源的需求有增無減，能源資源已成為重要的戰(zhàn) 略物資。3、太陽能利用和光伏發(fā)電是最有發(fā)展前景的可再生 能源。4、世界各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)發(fā)展可再生能源的扶持政策、 法令、法規(guī)。5、從2006年1月1開始，我國(guó)可再生能源法開 始實(shí)施。世界能源發(fā)展趨勢(shì)根據(jù)歐盟的預(yù)測(cè)：到2030年

23、太陽能發(fā)電將占總能耗10%以上 可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占30%到2050年 太陽能發(fā)電將占總能耗20% 可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占50%以上二、世界光伏產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用特點(diǎn)1、世界光伏電池產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，最近年的平均 增長(zhǎng)速度超過0%。2、德日美依然是世界三個(gè)最大最主要的光伏應(yīng)用 市場(chǎng)。3、光伏建筑一體化及并網(wǎng)光伏發(fā)電前景廣闊。4、晶體硅太陽電池繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。5、歐洲太陽電池組件零售價(jià)格在經(jīng)歷幾年的持續(xù) 上漲后，出現(xiàn)了平穩(wěn)期。6、太陽能光伏發(fā)電在未來的能源供應(yīng)中被寄予厚 望。1、世界光伏電池產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，最近年的平均增長(zhǎng)速度超過0%。 2005年世界太陽電池產(chǎn)量達(dá)到1650MW，比2004增加了

24、38%。日本光伏電池產(chǎn)量再次領(lǐng)先增長(zhǎng)到762MW，增長(zhǎng)率為27%；歐洲產(chǎn)量增加48%，達(dá)到464MW；美國(guó)增加12%，達(dá)到156MW；世界其他地區(qū)增加96%，達(dá)到274MW。歷年世界太陽電池產(chǎn)量世界頂級(jí)十家太陽能電池生產(chǎn)廠2005年及2006（預(yù)測(cè)）產(chǎn)量公司2005年產(chǎn)量排名2006年預(yù)測(cè)產(chǎn)量排名夏普428 MW1500 MW1Q-Cells166 MW2234 MW2京瓷142 MW3175 MW3三洋125 MW4150 MW4三菱100 MW5125 MW6肖特95 MW6110 MW7BP太陽能86 MW7105 MW10尚德82 MW8150 MW4茂迪60 MW9110 MW7De

25、tsche cell包括殼牌太陽能 96 MW殼牌太陽能5910110 MW72、在光伏應(yīng)用和安裝方面，德日美依然是世界三個(gè)最大最主要的光伏應(yīng)用市場(chǎng)。 2005年全球安裝太陽電池組件1460MW,比前一年增長(zhǎng)了34%。德國(guó)安裝837MW,比前一年增長(zhǎng)了53%；占世界安裝量的57%；日本安裝292MW,比前一年增長(zhǎng)了14% ，占世界安裝量的20%；美國(guó)安裝102MW，占世界安裝量的7%；歐洲其它地區(qū)安裝88MW，占世界安裝量的6%；世界其它地區(qū)安裝146MW，占世界安裝量的10%。 2005年世界各地光伏安裝量及所占比例地區(qū)2005年安裝量（MW）德國(guó)837日本292美國(guó)102歐洲其它地區(qū)88世

26、界其它地區(qū)1463、光伏建筑一體化及并網(wǎng)光伏發(fā)電前景廣闊。以光伏集成建筑（BIPV）為核心的光伏屋頂并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用占據(jù)了目前絕對(duì)的光伏市場(chǎng)份額，尤其日本和德國(guó)近幾年光伏安裝幾乎全部是并網(wǎng)應(yīng)用。 4、晶體硅太陽電池繼續(xù)保持領(lǐng)先地位，占據(jù)了90%以上的份額，其中多晶硅太陽電池的份額為52.3%，單晶硅為38.3%，帶硅/片硅電池2.9%。預(yù)計(jì)今后十年內(nèi)晶體硅仍將占主導(dǎo)地位。1995-2005年各類太陽電池的產(chǎn)量百分比（%）1999200020012002200320042005單晶硅40.837.434.636.432.236.238.3多晶硅42.148.250.251.657.254.752.3

27、帶硅/片硅4.14.35.64.64.43.32.9非晶硅12.39.68.96.44.54.44.7銻化鎘0.50.30.50.71.11.11.6銅銦化錫0.20.20.20.20.60.40.2歐洲和美國(guó)組件零售價(jià)格6、太陽能光伏發(fā)電在未來的能源供應(yīng)中被寄予厚望。歐洲、日本、美國(guó)都制定了宏偉的光伏發(fā)展計(jì)劃。歐洲、日本、美國(guó)制定的光伏發(fā)展計(jì)劃（GW）2005201020202030日本1.54.830205歐洲2.13.041200美國(guó)1.02.136200世界5.45121259202004-2008年多晶硅原料的產(chǎn)量及預(yù)測(cè)年份200420052006(e)2007(e)2008(e)全

28、球硅料產(chǎn)量(噸)2800032000360004200052000半導(dǎo)體消耗量(噸)1800018000189001984520837太陽能硅料(噸)1000014000171002215531163每瓦消耗量(克)1312111110硅片產(chǎn)量(MW)7691167155520142833電池片產(chǎn)量(MW)900137382923703333電池片需求量(MW)12001560202826363427供需缺口(MW)300187199267942004-2008年世界主要高純多晶硅制造商產(chǎn)量和生產(chǎn)能力一覽表公司名稱產(chǎn)量(噸)擴(kuò)產(chǎn)后的產(chǎn)能(噸)20042005200620072008Hemlock(美國(guó))7000740077001000011000Wacker(德國(guó))50005000550065009000Tokuyama(日本)52005200540054008400MEMC(美國(guó)/意大利)25003700520064008000REC SGS(美國(guó))21002300270060007400REC AsiMI(美國(guó))22003000330033003300三菱(日本/美國(guó))28002800280028002800住