太阳能的发展

太阳能的发展太阳能电池的

发展历史和现状1背景当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

of14——开发框架的使用和推广定义：太阳能电池是通过光电效应或光化学效应直接把光能转化成电能的装置。

所以太阳能电池的基本原理就是：光电直接转化——光电效应光-热-电转化

——光化学效应基本原理太阳能电池的材料主要材料半导体单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs有机半导体表面涂层金属氧化物、导电聚合物电极金属导体封装玻璃、有机玻璃对材料的基本要求①能充分利用太阳能辐射，即半导体的禁带不能太宽；②有较高的光电转换效率；③材料本身对环境不造成污染；④材料便于工业化生产，材料的性能稳定且经济。1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现；

3发展历史1883年第一块太阳能电池CharlesFritts制备成功

；1946年RussellOhl申请了现太阳电池的制造专利；1954年，第一个太阳能电池诞生在美国的贝尔实验室；41960年代，美国的人造卫星开始使用太阳能电池作为能量来源；1973年，太阳能电池的应用转移到一般民生用途上。第一代的太阳能电池为晶圆技术自1954发明太阳能电池至今，目前已经进入第三代发展期

第二代的太阳能电池为薄膜技术第三代太阳能电池包含所有正在创新、启蒙中的新型太阳能光电技术全球太阳能电池产业在1994-2004年里增长了17倍,近5年平均年增长率超过50%。目前，太阳能电池市场竞争激烈，欧洲和日本领先的格局已被打破。尽管主要的销售市场在欧洲，但太阳能电池的生产重镇已经转移到亚洲。自2007年，中国大陆和台湾分别成为太阳能电池世界第一和四大生产地。现阶段，中国大陆和台湾太阳能电池产业已经能够占到全球产量的60%左右。发展现状

现阶段以光电效应工作的薄膜式（硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形）太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。

根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。

2007年各类太阳能电池比重硅太阳能电池

目前，国际光伏巨头们大都放缓了晶体硅太阳能电池产能的扩张，转而加强了对低成本非晶硅、碲化镉、铜铟硒等薄膜电池以及柔性电池、高效Ⅲ-Ⅴ族电池的投入,并规划了雄心勃勃扩产计划。如：全球排名第一的Q-Cells公司虽然晶体硅产能巨大，但早已全线推进现有商业化薄膜电池技术，对非晶硅、碲化镉、铜铟硒等薄膜电池均有投入，并初步实现产业化。

全球领导大厂Sharp公司更是果断放弃了多年国际太阳能产业NO1的地位，停止了晶体硅电池的扩产，转而大力发展非晶硅薄膜太阳电池，计划2010年薄膜电池投产1GW，2012年达到6GW。中国大陆太阳能电池产业的发展大致可分为三个阶段

：第一阶段为1984年以后的研究开发时期

第二阶段是2001年以后的产业形成时期第三阶段是2005年至今的产业快速发展时期应用前景适合太阳电池应用的领域和场合：太阳能发电站建筑物太阳能电池幕墙和生态屋顶城市太阳能路灯和公交站牌照明太阳能发展现存问题1.效率2.成本3.稳定性效率低：目前市场上大量产的单晶与多晶硅的太阳电池平均效率约在15%上下，其余的85%都浪费成无用的热能。所以严格地说，现今太阳电池，也是某种型式的“浪费能源”

成本高：目前,太阳能电池的应用于多个行业，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。但是在目前阶段，它的成本还很高，发出1kW电需要投资上万美元，因此大规模使用仍然受到经济上的限制。13如何解决CIGS薄膜太阳能电池

近年来，以CuInSe为吸收层的薄膜太阳能电池以其高效、低成本、性能稳定备受关注。注：CuInSe是Ⅰ-Ⅲ-Ⅴ族直接带隙化合物半导体材料,其结构为黄铜矿型结构.染料敏化薄膜太阳能电池(DSC)

原材料廉价(主要半导体材料纳米SiO2含量丰富);

制作工艺简单(大面积丝网印刷技术和简单的浸泡方法)设备投入少;

有稳定的性能.13其他新型太阳能电池如:新型透明太阳能电池：这种太阳能电池利用紫外光发电,可见光照样通过,而且对红外光通过电压控制,在某一