太陽能的發(fā)展

太陽能的發(fā)展太陽能電池的

發(fā)展歷史和現(xiàn)狀1背景當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資，擴(kuò)大生產(chǎn)，以爭一席之地。

of14——開發(fā)框架的使用和推廣定義：太陽能電池是通過光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。

所以太陽能電池的基本原理就是：光電直接轉(zhuǎn)化——光電效應(yīng)光-熱-電轉(zhuǎn)化

——光化學(xué)效應(yīng)基本原理太陽能電池的材料主要材料半導(dǎo)體單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs有機(jī)半導(dǎo)體表面涂層金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物電極金屬導(dǎo)體封裝玻璃、有機(jī)玻璃對材料的基本要求①能充分利用太陽能輻射，即半導(dǎo)體的禁帶不能太寬；②有較高的光電轉(zhuǎn)換效率；③材料本身對環(huán)境不造成污染；④材料便于工業(yè)化生產(chǎn)，材料的性能穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)。1839年,光生伏特效應(yīng)第一次由法國物理學(xué)家A.E.Becquerel發(fā)現(xiàn)；

3發(fā)展歷史1883年第一塊太陽能電池CharlesFritts制備成功

；1946年RussellOhl申請了現(xiàn)太陽電池的制造專利；1954年，第一個太陽能電池誕生在美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室；41960年代，美國的人造衛(wèi)星開始使用太陽能電池作為能量來源；1973年，太陽能電池的應(yīng)用轉(zhuǎn)移到一般民生用途上。第一代的太陽能電池為晶圓技術(shù)自1954發(fā)明太陽能電池至今，目前已經(jīng)進(jìn)入第三代發(fā)展期

第二代的太陽能電池為薄膜技術(shù)第三代太陽能電池包含所有正在創(chuàng)新、啟蒙中的新型太陽能光電技術(shù)全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)在1994-2004年里增長了17倍,近5年平均年增長率超過50%。目前，太陽能電池市場競爭激烈，歐洲和日本領(lǐng)先的格局已被打破。盡管主要的銷售市場在歐洲，但太陽能電池的生產(chǎn)重鎮(zhèn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到亞洲。自2007年，中國大陸和臺灣分別成為太陽能電池世界第一和四大生產(chǎn)地?，F(xiàn)階段，中國大陸和臺灣太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)能夠占到全球產(chǎn)量的60%左右。發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段以光電效應(yīng)工作的薄膜式（硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機(jī)膜形）太陽能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽能電池則還處于萌芽階段。

根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池還可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機(jī)太陽能電池，其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的，在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。

2007年各類太陽能電池比重硅太陽能電池

目前，國際光伏巨頭們大都放緩了晶體硅太陽能電池產(chǎn)能的擴(kuò)張，轉(zhuǎn)而加強(qiáng)了對低成本非晶硅、碲化鎘、銅銦硒等薄膜電池以及柔性電池、高效Ⅲ-Ⅴ族電池的投入,并規(guī)劃了雄心勃勃擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。如：全球排名第一的Q-Cells公司雖然晶體硅產(chǎn)能巨大，但早已全線推進(jìn)現(xiàn)有商業(yè)化薄膜電池技術(shù)，對非晶硅、碲化鎘、銅銦硒等薄膜電池均有投入，并初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

全球領(lǐng)導(dǎo)大廠Sharp公司更是果斷放棄了多年國際太陽能產(chǎn)業(yè)NO1的地位，停止了晶體硅電池的擴(kuò)產(chǎn)，轉(zhuǎn)而大力發(fā)展非晶硅薄膜太陽電池，計(jì)劃2010年薄膜電池投產(chǎn)1GW，2012年達(dá)到6GW。中國大陸太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可分為三個階段

：第一階段為1984年以后的研究開發(fā)時期

第二階段是2001年以后的產(chǎn)業(yè)形成時期第三階段是2005年至今的產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時期應(yīng)用前景適合太陽電池應(yīng)用的領(lǐng)域和場合：太陽能發(fā)電站建筑物太陽能電池幕墻和生態(tài)屋頂城市太陽能路燈和公交站牌照明太陽能發(fā)展現(xiàn)存問題1.效率2.成本3.穩(wěn)定性效率低：目前市場上大量產(chǎn)的單晶與多晶硅的太陽電池平均效率約在15%上下，其余的85%都浪費(fèi)成無用的熱能。所以嚴(yán)格地說，現(xiàn)今太陽電池，也是某種型式的“浪費(fèi)能源”

成本高：目前,太陽能電池的應(yīng)用于多個行業(yè)，尤其可以分散地在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用，以節(jié)省造價很貴的輸電線路。但是在目前階段，它的成本還很高，發(fā)出1kW電需要投資上萬美元，因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟(jì)上的限制。13如何解決CIGS薄膜太陽能電池

近年來，以CuInSe為吸收層的薄膜太陽能電池以其高效、低成本、性能穩(wěn)定備受關(guān)注。注：CuInSe是Ⅰ-Ⅲ-Ⅴ族直接帶隙化合物半導(dǎo)體材料,其結(jié)構(gòu)為黃銅礦型結(jié)構(gòu).染料敏化薄膜太陽能電池(DSC)

原材料廉價(主要半導(dǎo)體材料納米SiO2含量豐富);

制作工藝簡單(大面積絲網(wǎng)印刷技術(shù)和簡單的浸泡方法)設(shè)備投入少;

有穩(wěn)定的性能.13其他新型太陽能電池如:新型透明太陽能電池：這種太陽能電池利用紫外光發(fā)電,可見光照樣通過,而且對紅外光通過電壓控制,在某一