太阳能电池发展现状综述

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太阳能电池技术发展现状

太阳能电池技术发展现状

太阳能电池技术发展现状随着人们对可再生能源的关注和需求的增长,太阳能电池作为一种明显的选择,也开始受到越来越多的关注。

自从太阳能电池发明以来,其技术不断地发展和改进,以满足人们对更高效、更可靠、更经济的可再生能源的需求。

本文将探讨现代太阳能电池技术发展的现状和未来趋势。

1. 多晶硅太阳能电池的发展多晶硅太阳能电池是市场上最常见的一种太阳能电池,也是最初被广泛使用的一种太阳能电池。

由于制造成本和技术成熟度的原因,尽管效率较低,多晶硅太阳能电池仍然占据着大部分的市场份额。

然而,在过去几十年里,多晶硅太阳能电池技术也有了显著的进展。

在多晶硅太阳能电池的生产方面,采用更高效的生产工艺和更复杂的生产线,以提高太阳能电池的效率和减少成本。

例如,采用更高温度的晶体生长过程,可以生产出更大尺寸、更优质的硅晶体,使太阳能电池的效率和可靠性得到提高。

另一方面,通过减少导电损耗、增加电池反射率和改善电池表面质量等措施,太阳能电池的效率也得到了提高。

现在,市场上已经有了一些效率达到20%以上的多晶硅太阳能电池,远高于几十年前的3%水平。

2. 单晶硅太阳能电池的兴起单晶硅太阳能电池是另一种常见的太阳能电池。

与多晶硅太阳能电池相比,单晶硅太阳能电池的晶体结构更精确、更规则,因此具有更高的效率和更好的性能。

得益于成本下降和制造技术的提高,单晶硅太阳能电池逐渐取代了多晶硅太阳能电池,成为市场上的主流产品。

在单晶硅太阳能电池的开发和生产方面,主要的挑战是提高生产过程的成本效益和进行规模化生产。

通过改进晶体生长技术和生产工艺,单晶硅太阳能电池的生产能力和效率已经得到了显著提高。

此外,由于单晶硅太阳能电池更薄且更轻,因此在住宅和商业环境中使用更方便。

因此,单晶硅太阳能电池也越来越受到人们的青睐。

3. 薄膜太阳能电池的崛起薄膜太阳能电池是一种新兴的太阳能电池技术,与传统的硅太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有更高的灵活性和可塑性。

因此,它可以被应用于许多传统太阳能电池无法实现的应用,例如建筑物的表面和人行道的路面。

太阳能电池发展现状

太阳能电池发展现状

太阳能电池发展现状太阳能电池是一种利用太阳能来产生电能的装置,是可再生能源的重要组成部分,具有广阔的应用前景。

随着全球能源问题的日益紧迫,太阳能电池的发展也愈发重要。

目前,太阳能电池已经取得了很多重要进展,但仍面临一些挑战。

首先,目前太阳能电池的效率仍然较低。

太阳能电池的效率是指将太阳能光线转化为电能的比例。

目前最常见的硅太阳能电池的效率在20-25%左右,而钙钛矿太阳能电池理论上的效率可以超过30%,但实际应用中仍存在很多问题,如稳定性和成本问题。

因此,提高太阳能电池的效率仍然是一个亟待解决的问题。

其次,太阳能电池的成本仍然较高。

太阳能电池的制造过程复杂,需要使用昂贵的材料,如硅,钙钛矿等。

此外,太阳能电池的生产量相对较小,规模效应有限,也导致成本较高。

因此,降低太阳能电池的成本也是一个重要的目标,可以通过技术改进和规模化生产来实现。

此外,太阳能电池的可持续性仍然面临一些挑战。

太阳能电池依赖于太阳能光线的照射,当太阳光线不足时,太阳能电池的发电效率将大幅下降。

因此,在夜晚和天气不好的情况下,太阳能电池无法正常发电,需要备用电源。

同时,对于太阳能电池的生产和处理过程还存在一定的环境影响,如能源消耗,材料回收等问题,需要进一步的可持续发展。

然而,虽然太阳能电池面临诸多挑战,但也取得了一些重要的突破和进展。

例如,近年来,钙钛矿太阳能电池作为一种新型太阳能电池材料,具有高效率,低成本和方便制备等优点,引起了广泛关注。

钙钛矿太阳能电池的效率已经超过了20%,并且在短时间内取得了较大的进展。

此外,一些新颖的太阳能电池技术也在不断涌现,如有机太阳能电池,染料敏化太阳能电池等。

这些新技术带来了更加多元化的选择,可以提高太阳能电池的效率和降低成本。

总之,太阳能电池作为一种重要的可再生能源装置,已经取得了较大的进展,但仍然面临一些挑战。

通过持续的研发和技术创新,我们可以期待太阳能电池的效率进一步提高,成本继续降低,为可持续发展提供更多的清洁能源。

太阳能电池发展现状与未来

太阳能电池发展现状与未来

太阳能电池发展现状与未来近年来,能源问题逐渐成为全球范围内的热门议题。

传统能源消耗日益加剧,环境污染日益严重,人们开始更加重视可再生能源的发展和利用。

在可再生能源中,太阳能电池作为一种安全、清洁、可再生的能源,在能源领域持续发展,并且在未来有着广阔的应用前景。

一、太阳能电池的发展史太阳能电池的起源可以追溯到19世纪初,当时欧洲的科学家们开始研究光电效应——即光能被转化为电能的现象。

但直到20世纪初,太阳能电池还处于实验阶段,并未应用于实际生产中。

1941年,美国贝尔实验室的研究人员Russell S. Ohl发明了第一块硅太阳能电池。

此后,太阳能电池经过几十年的发展,技术不断改善和创新,形成了多种类型的太阳能电池。

二、太阳能电池的现状目前,太阳能电池是可再生能源中发展较为成熟的一种。

根据不同的制造材料,太阳能电池可分为多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池等,其中多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池是应用最广泛的两种。

太阳能电池不断突破技术瓶颈,产品性能和价格不断提高,市场需求不断增加。

目前,欧美国家是太阳能电池的主要生产和消费地区,此外,亚洲国家也有较快的发展。

据国际能源署(IEA)数据显示,2016年全球新增太阳能电池容量达到76 GW,2020年全球总太阳能电池容量预计达到600GW。

在我国,太阳能电池产业也在快速发展。

截至2019年,中国的太阳能电池全球市场份额已达到70%以上。

太阳能光伏发电成为我国能源领域的重点发展项目之一,具有良好的市场前景。

三、太阳能电池的未来发展未来的太阳能电池发展趋势,既包括技术的先进性,也包括产业应用的广泛性。

1. 技术的先进性太阳能电池是一个高技术行业,未来的发展主要在技术提升方面。

目前,太阳能电池的效率已经达到了22%以上,但依然存在提升的空间。

未来,太阳能电池还将利用新材料、新技术和新工艺,提高电池的效率和稳定性,减轻太阳能电池对环境的污染,以及更好地适应各种气候环境下的利用需求。

太阳能电池的发展现状与未来趋势

太阳能电池的发展现状与未来趋势

太阳能电池的发展现状与未来趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长,太阳能电池作为其中一种最主要的技术之一,在发展和应用方面也取得了不少进展。

今天,我们来探讨一下太阳能电池的发展现状和未来趋势。

一、发展现状太阳能电池是一种利用半导体材料将光能转化为电能的设备。

它可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池等不同类型。

在这些类型中,单晶硅太阳能电池是应用最广泛的一种。

目前,太阳能电池产业的技术水平得到了很大的提高,其发电效率也显著地提高了。

根据国际能源署(IEA)发布的最新数据显示,2019年全球太阳能发电量已达到了642 GW,其中中国的太阳能发电规模是世界上最大的。

除了中国,美国、印度和欧洲等国家和地区也在不断推广和应用太阳能电池。

而随着技术水平的提高,太阳能电池产业的成本也在逐步降低,其中关键组件如硅片等价格也在不断下降。

这使得太阳能电池系统成本的竞争力逐渐提高,为其推广普及发挥了积极的作用。

二、未来趋势未来,太阳能电池技术的发展趋势有哪些呢?一方面,太阳能电池的发电效率将会进一步提高。

近年来,科学家们已经开发出了多种新型太阳能电池,如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池等。

这些太阳能电池材料和结构都经过不断研究和改进,可以带来更高的发电效率和更低的成本。

另一方面,太阳能电池还将会被更广泛地应用于一系列领域。

例如,将太阳能电池安装在建筑物立面、屋顶等位置上,可以使其在保证发电的同时也具有美观性。

同时,很多地区还存在电力供应不足的问题,太阳能电池作为一种可以自给自足的能源,可以在一定程度上缓解能源短缺的问题。

最后还有一点,随着电动汽车和储能需求的不断增加,太阳能电池也将逐渐被应用于这些领域。

例如,通过在电动汽车顶部安装太阳能电池,可以增加电池的续航里程,也可以为其他系统供电。

综合来看,太阳能电池在未来将会有更为广泛的应用,同时其技术水平也将会不断提高。

在我们追求可持续发展的时代,太阳能电池的发展将会对未来的能源领域产生不可替代的作用。

太阳能电池发展现状

太阳能电池发展现状

太阳能电池发展现状
太阳能电池发展现状迅猛,成为可再生能源领域的重要组成部分。

自20世纪50年代开始研发以来,太阳能电池技术已经取得了长足的进展。

首先,太阳能电池效率不断提高。

过去,太阳能电池的效率很低,只有几个百分点。

但是随着技术的进步,新型太阳能电池的效率已经超过了20%。

这意味着对于每个单位的太阳能辐射,太阳能电池可以转化更多的能量。

高效率的太阳能电池使得太阳能系统的使用成本更低,增加了其在商业和个人应用中的可行性。

其次,太阳能电池的成本逐渐降低。

传统的硅太阳能电池虽然高效,但制造成本较高。

然而,随着技术的进步和规模经济效应的实现,硅太阳能电池的成本逐渐下降。

此外,新型太阳能电池材料的研发也在不断进行,这些材料不仅具有较高效率,还更加廉价和易于制造。

第三,太阳能电池的可持续性得到提升。

太阳能电池不仅可以转化太阳能为电能,而且其寿命也在不断提高。

传统的硅太阳能电池往往需要几十年的使用寿命才能实现对投资的回收。

然而,新型太阳能电池可以在更短的时间内回收成本,并持续提供电力。

最后,太阳能电池的应用领域越来越广泛。

太阳能电池被广泛应用于住宅和商业建筑的屋顶、电动车、航空航天等领域。

同时,太阳能电池也成为无电网地区电力供应的重要解决方案。

总而言之,太阳能电池的发展取得了显著进展。

高效率、低成本、可持续性和广泛应用使得太阳能成为可再生能源领域的中坚力量,为解决能源缺乏和环境问题提供了可行的解决方案。

太阳能电池的发展现状

太阳能电池的发展现状

太阳能电池的发展现状近年来,太阳能作为一种可再生能源备受关注。

而太阳能电池作为太阳能的直接转化器,发展也日益迅猛。

本文将从太阳能电池的发展历程、现有技术、未来发展方向等方面对太阳能电池的发展现状进行探讨。

一、太阳能电池的发展历程太阳能电池的发展历程可以追溯至19世纪末期。

当时,人们已经认识到一种名为光电效应的现象。

这一现象指的是电子在光照射下从物质表面被发射出来的现象。

而在20世纪初期,太阳能电池首次面世。

最初的太阳能电池利用的是硒化铜(Cu2Se)和硒化铟(In2Se3)等元素材料。

这些材料在光照射下会释放电子,并产生电流。

随着技术的不断推进,太阳能电池的效率也逐渐提高。

20世纪50年代,美国贝尔实验室发明了硅太阳能电池。

这种太阳能电池可将光能转换为电能。

同时,由于硅是地球上最常见的物质之一,因此也成为了太阳能电池主要的材料。

二、现有技术目前,太阳能电池主要采用的是硅材料和非晶硅材料两种技术。

硅太阳能电池是目前世界上应用最广泛的太阳能电池之一。

而非晶硅太阳能电池虽然效率不如晶体硅太阳能电池,但其成本较低,可以通过大面积卷材制作,更适合大规模应用。

此外,还有一些新型太阳能电池技术也在快速发展中。

例如有机太阳能电池,其通过有机半导体材料将光能转化为电能。

有机太阳能电池具有重量轻、生产成本低、可弯曲等特点,因此被视为未来太阳能电池的发展方向之一。

此外,还有钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池等新型太阳能电池技术都在不断研究中。

三、未来发展方向太阳能电池正迎来一个新的发展阶段。

在人们的共同努力下,太阳能电池效率不断提高,成本不断下降。

太阳能电池已经成为可再生能源的代表,未来发展前景广阔。

未来的太阳能电池将继续追求高效率、低成本、环保等特点。

有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池等新型太阳能电池技术将会得到更广泛的应用。

太阳能电池的产业链也将逐渐完善,从太阳能电池的生产、安装、维护等方面进行全面升级。

总的来说,太阳能电池正进入一个新的快速发展阶段。

太阳能电池技术的发展现状与未来趋势

太阳能电池技术的发展现状与未来趋势

太阳能电池技术的发展现状与未来趋势太阳能作为一种环保、可再生的能源,一直以来都备受关注。

而太阳能电池作为太阳能利用的核心技术,其发展形势也备受瞩目。

本文将探讨太阳能电池技术的发展现状与未来趋势。

一、太阳能电池技术的发展现状太阳能电池技术的发展取得了显著的进展。

过去的几十年间,太阳能电池的效率大幅提高,成本显著下降。

传统的硅晶体太阳能电池由于稳定性高、可靠性强,仍然是市场主流。

然而,相比之下,新兴的薄膜太阳能电池技术具有更低的制造成本和更高的灵活性。

柔性太阳能电池、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等技术也逐渐崭露头角。

二、太阳能电池技术的未来趋势1. 提高效率目前太阳能电池的转化效率仍有进一步提升的空间。

通过改进硅晶体太阳能电池的制备工艺和材料,以及积极探索新型太阳能电池材料,如多结太阳能电池、量子点太阳能电池等,有望实现更高效能的太阳能电池。

2. 提高可持续性太阳能电池技术的可持续性也是未来的关键发展方向之一。

研究人员正在努力开发更环保、可再生的太阳能电池材料,如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池。

这些新型材料具有较高的光电转换效率和更低的制造成本,可以有效减少对有限资源的依赖,进一步推动太阳能电池技术的发展。

3. 增加应用领域除了传统的光伏发电,未来太阳能电池技术的应用领域可能更加广泛。

可以将太阳能电池应用于智能设备、电动汽车、建筑一体化等领域,提供更多清洁能源解决方案。

同时,太阳能电池技术与其他能源技术的结合也是未来的趋势,如太阳能电池与储能技术的结合,可以实现太阳能的有效利用和储存。

4. 降低成本虽然太阳能电池的制造成本已经大幅下降,但仍然需要进一步降低成本以实现大规模应用。

随着制造工艺的改进和技术的不断创新,太阳能电池的制造成本有望进一步下降,使得太阳能电池技术更具竞争力。

5. 国际合作太阳能电池技术的发展需要全球范围内的合作与交流。

各国政府、科研机构和企业之间的合作将进一步推动太阳能电池技术的发展。

太阳能电池技术发展现状及未来趋势

太阳能电池技术发展现状及未来趋势

太阳能电池技术发展现状及未来趋势太阳能电池是一种利用太阳能转化为电能的设备,是可再生能源领域的关键技术之一。

随着人们对清洁能源需求的不断增加,太阳能电池技术也得到了长足的发展。

本文将对太阳能电池技术的现状及未来趋势进行探讨。

当前,太阳能电池技术已经取得了许多重大突破,使之成为可靠的替代传统能源的选择。

目前市场上主流的太阳能电池技术包括单晶硅、多晶硅、薄膜太阳能电池等。

单晶硅太阳能电池以其高转换效率和长寿命在市场上占据一定比例,但其制造成本较高。

多晶硅太阳能电池具有较低的制造成本和较高的效率,是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一。

薄膜太阳能电池则具有柔性、轻便的特点,但其转换效率相对较低。

在技术发展方面,太阳能电池技术正在朝着提高转换效率、降低成本、增强可持续性和适应多种应用等方向发展。

研究人员正在不断探索新材料和新结构,以提高太阳能电池的效率。

例如,针对传统硅基电池的限制,研发人员开始探索钙钛矿太阳能电池。

钙钛矿太阳能电池具有较高的转换效率和较低的制造成本,被视为未来重要的技术突破。

此外,有机太阳能电池也被广泛研究,具有制备工艺简单和低成本的优势,但其稳定性和效率仍然需要进一步提升。

另外,太阳能电池的成本也一直是制约其广泛应用的主要因素之一。

随着技术进步和规模效应的不断发挥,太阳能设备的制造成本得到了明显下降。

同时,一些新型太阳能电池材料的研发也有望降低成本。

例如,钙钛矿太阳能电池的低制造成本和高效率使其成为替代传统太阳能电池的有力竞争者。

随着钙钛矿技术的进一步成熟,太阳能电池的价格将显著下降,进一步推动其市场应用。

除了提高效率和降低成本,太阳能电池技术还将朝着提高可持续性和适应多种应用的方向发展。

在可持续性方面,研究人员正在探索使用环境友好和可再生的材料制造太阳能电池,以减少对环境的影响。

同时,太阳能电池与能源储存技术的结合也是发展的重要方向之一。

通过储能技术,太阳能可以在光照不足或夜间继续供应电力,使太阳能电池系统更加可靠、灵活。

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太阳能电池发展现状综述摘要:随着社会的发展,传统能源消耗殆尽,能源越来越收到重视。

其中发展前景最为广阔的莫过于太阳能。

太阳能绿色环保,因此逐渐受到了人们的普遍重视。

太阳能已成为新能源领域最具活力的部分,世界各国都致力于发展太阳能。

本文主要阐述了太阳能电池的发展历程,太阳能电池的种类,太阳能电池的现状以及发展前景.关键词:太阳能电池;太阳能电池种类;发展现状;Narration on the Current Situation of Solar Battery Abstract:With the development of society, traditional energy will be used up in a short time.Eneygy are being payed more and more attention.And the solar energy is the most promising.Because of its’environmental protection,it gets widespread attention. Solar energy has become the most vibrant part among the new energy field,and all countrise tried their best to develop solar energy.This article mainly explains the development of solar battery,the types of solar battery,curent situation of solar battery and its’ prospect.Key Words:solar battery; types of solar battery; curent situation of solar battery1引言随着经济的发展,能源的重要性日趋凸显。

但是石油、煤等不可生起源消耗殆尽,人们开始探索新的能源。

太阳能取之不尽用之不竭,因此受到了人们的亲睐。

在太阳能电池领域中,太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域[1].太阳能电池的研制和开发日益得到重视.制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础.其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转化反应。

根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:①硅太阳能电池;②以无机盐如砷化镓Ⅲ一V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;③纳米晶太阳能电池等。

不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:①半导体材料的禁带不能太宽;②要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且材料性能稳定。

基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料[2].这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因.本文简要地综述了太阳能电池发展进程,太阳能电池的种类,以及发展现状,并讨论了太阳能电池的发展趋势。

2太阳能电池现状及其前景2.1太阳能电池发展进程第一代太阳能电池:包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。

从单晶硅太阳能电池发明开始到现在,尽管硅材料有各种问题,但仍然是目前太阳能电池的主要材料,其比例约占整个太阳电池产量的90%以上。

我国北京市太阳能研究所从20世纪90年代起开始进行高效电池研究,采用倒金字塔表面织构化、发射区钝化、背场等技术,使单晶硅太阳能电池的效率达到了19.8%。

第二代太阳能电池:第二代太阳电池是基于薄膜材料的太阳电池。

薄膜技术所需的材料较晶体硅太阳电池少得多,且易于实现大规模生产。

薄膜电池主要有非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池、碲化镉以及铜铟硒薄膜电池。

我国南开大学于20世纪80年代末开始研究铜铟硒薄膜电池,目前在该研究领域处国内领先、国际先进地位。

其制备的铜铟硒太阳电池的效率已经超过12%。

铜铟硒薄膜太阳电池的试生产线亦已建成。

我国在染料敏化纳米薄膜太阳电池的科学研究和产业化研究上都与世界研究水平相接近。

在染料敏化剂、纳米薄膜修饰和电池光电效率上都取得与世界相接近的科研水平,在该领域其有一定的影响。

第三代太阳能电池:第三代太阳电池必须具有以下条件:薄膜化,转换效率高,原料丰富且无毒。

目前第三代太阳电池还在进行概念和简单的试验研究。

已经提出的第三代太阳电池主要有叠层太阳电池、多带隙太阳电等。

虽然太阳能电池材料的研究已到了第三个阶段,但是在工艺技术的成熟程度和制造成本上,都不能和常规的硅太阳能电池相提并论。

硅太阳能电池的制造成本经过几十年的努力终于有了大幅度的降低,但是与常规能源相比,仍然比较昂贵,这又限制了它的进一步大规模应用。

鉴于此点,开发低成本,高效率的太阳能电池材料仍然有很长的路要走[3]。

2.2太阳能电池的种类2.2.硅系列太阳能电池硅太阳能电池中以单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。

在大规模应用和工业生产中,单晶硅太阳能电池占据主导地位,但单晶硅材料价格高而且制备工艺相当繁琐.为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电池,其中典型代表有以高温、快速制备为发展方向的多晶硅薄膜太阳能电池和叠层非晶硅太阳电池。

2.2.2多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450/nm的高质量硅片上制成的,这种硅片由提拉或浇铸的硅锭锯割而成,因此实际消耗的硅材料更多。

为了节省材料,上世纪70年代中期人们就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒太小未能制成有价值的太阳能电池。

为了获得大尺寸晶粒的薄膜,目前较成功的为化学气相沉积法:包括低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)和快热化学气相沉积(RTCVD)工艺.此外,液相外延法(LPE)也可用来制备多晶硅薄膜电池[4].2.2.3多元化合物薄膜太阳能电池为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外又不断研制其它材料的太阳能电池。

其中主要包括砷化镓Ⅲ.V族化合物、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜电池等。

上述电池中,尽管硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于太规模生产,但由于镉有剧毒,容易产生环境污染问题,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代品。

砷化镓等Ⅲ.V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率而受到人们的普遍重视。

GaAs属于Ⅲ.V族化合物半导体材料,其能隙为1.4eV,正好为高吸收率太阳光的值,是很理想的电池材料。

GaAs等Ⅲ.V化合物薄膜电池的制备主要采用MOVPE和LPE技术,其中MOVPE方法制备GaAs 薄膜电池受衬底位错、反应压力、Ⅲ.V比率、总流量等诸多参数的影响。

除GaAs外,其它Ⅲ.V化台物如C.aSb、GaInP等电池材料也得到了开发。

铜铟硒简称CIS,CIS材料的能隙为1.1eV,适于太阳光的光电转换,另外,CIS薄膜太阳电池不存在光致衰退问题。

因此,CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目。

2.2.4纳米晶化学太阳能电池在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的,但由于成本居高不下,远不能满足太规模推广应用的要求。

为此,人们一直在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索。

瑞士Gratzel教授研制成功纳米TiO2化学太阳能电池以来,国内一些单位也正在进行这方面的研究.纳米晶化学太阳能电池(简称NPC电池)是由一种窄禁带半导体材料修饰、组装到另一种大能隙半导体材料上形成的[5]。

纳米晶化学太阳能电池优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。

但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,走上市场估计还需要相当长的时间。

2.3发展现状在全球倡导低碳经济的今天,太阳能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到各国政府的重视。

目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤的11~18 倍,因此各国太阳能电池产业的发展大多依赖政府补贴,补贴的规模决定着该国太阳能电池产业的发展规模。

在政府补贴力度上,德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家最大。

2008 年,西班牙推出了优厚的太阳能电池产业补贴政策,使其国内太阳能电池产业出现了爆发式发展,一度占据了世界太阳能电池产量的前三强。

2009年德国太阳能电池组件安装量高达3200兆瓦,占全球总安装量的50.4%。

在各国政府的大力支持下,太阳能电池产业得到了快速发展。

2006~2009年,全球太阳能电池产量的年均增长率为60%。

由于受到金融危机的影响,2009年上半年太阳能电池产量的增速有所放缓,随着下半年市场的复苏,全年太阳能电池产量达到了10431兆瓦,比2008年增长42.5%。

目前,我国已形成了完整的太阳能电池产业链。

国内从事光伏产业的企业数量达到580 余家,从业人数约30万。

2009年,我国多晶硅、硅片、太阳能电池和组件产能分别占据全球总产能的25%、65%、51%和61%;太阳能电池产量也占了总产量的四成以上;太阳能光伏产业出口创汇金额约为158亿美元。

从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区已形成了各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。

2007 年我国成为太阳能电池第一生产大国[6]。

预计2010年中国太阳能电池产量达到8000兆瓦,约占全球总产量一半,居世界首位。

山东、江苏、陕西、甘肃、青海、宁夏及海南省已经将太阳能电池产业的发展列入地方发展规划。

目前国内太阳能电池市场规模较小,国内生产的产品90%以上靠出口。

这种过度依赖出口的产业发展模式易受国际需求变化的影响,增加了行业经营风险。

在2008 年的全球金融危机中,因西方国家削减了光电产品价格补贴,直接导致了中国许多太阳能电池企业的倒闭。

2.4太阳能电池前景展望改善太阳能电池的性能,降低制造成本以及减少大规模生产对环境造成的影响是未来太阳能电池发展的主要方向。

作为太阳能电池材料,其中:(1)由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本,将最终取代单晶硅电池,成为市场的主导产品;(2)Ⅲ一V族化合物及CIS等属于稀有元素,尽管转换效率很高,但从材料来源看,这类太阳能电池不可能占据主导地位;(3)有机太阳能电池对光的吸收效率低,从而导致转换效率低;(4)染料敏化纳米TiO,薄膜太阳能电池的研究已取得喜人成就,但还存在如敏化剂的制备成本较高等问题。

另外目前多沿用液态电解质,但液态电解质存在易泄漏、电极易腐蚀、电池寿命短等缺陷,使得制备全固态太阳能电池成为一个必然方向。

目前,大部分全固态太阳能电池光电转换率都不很理想.纳米晶太阳能电池以其高效、低价、无污染的巨大优势挑战未来,我们相信,随着科技发展以及研究推进,这种太阳能电池应用前景广阔。

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