太阳能电池的发展与趋势

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太阳能的发展趋势及挑战

太阳能的发展趋势及挑战

太阳能的发展趋势及挑战随着环境问题的日益凸显和全球能源需求的持续增长,太阳能作为一种清洁、可再生的能源成为人们关注的焦点。

太阳能的发展前景看好,但同时也面临一些挑战。

太阳能的发展趋势可以从多个角度来分析。

首先,技术的不断进步为太阳能的利用打开了更广阔的空间。

太阳能电池的效率不断提高,新材料的研发不断推动着太阳能技术的突破,比如钙钛矿太阳能电池的涌现引起了全球科学界的关注。

高效、廉价的太阳能电池将会成为未来太阳能行业的重要趋势。

其次,太阳能发电的成本逐渐降低,使得太阳能逐渐具备商业化的潜力。

随着技术进步和规模效应的发挥,太阳能发电的成本逐年下降,与传统能源相比,太阳能电力成本的竞争力不断增强。

这将吸引更多的投资和资金流入太阳能产业,推动其进一步发展。

最后,政府的支持和政策的推动也是太阳能发展的重要因素。

许多国家都推出了鼓励太阳能发展的政策,比如给予补贴、税收优惠和排放限制等。

政府的积极介入为太阳能发展提供了有力的保障。

然而,太阳能的发展也面临着一些挑战。

首先,太阳能依赖于日照,受时空因素的限制。

尽管太阳能可以实现长期无限供应,但不同地区的日照条件不同,这就给太阳能的利用带来了一定的限制。

其次,太阳能的储存和传输技术相对滞后。

目前,太阳能电池板产生的电能往往无法直接存储和传输,需要通过电池或其他储能技术进行转化。

而这些技术在成本、效率和可靠性方面都还存在一定挑战。

此外,太阳能发电的规模化和基础设施建设也是一个问题。

太阳能发电需要大面积的太阳能电池板安装,占地面积较大。

同时,太阳能电站的建设和接入电网也需要投入大量资金和人力。

为应对太阳能发展面临的挑战,我们可以采取一些策略。

首先,需要加强技术研发和创新。

通过持续投入研发,推动太阳能电池效率的提高和新材料的发现,以降低成本、提高效能和稳定性。

其次,需要加强国际合作与交流。

通过跨国合作,共享资源和经验,推动太阳能技术的全球发展。

同时,加强政策支持与引导。

太阳能电池的发展与未来前景

太阳能电池的发展与未来前景

太阳能电池的发展与未来前景随着全球气候变化的加剧和对化石燃料的依赖越来越少,清洁能源的需求日益增长。

在这个大环境下,太阳能电池作为一种最为环保的清洁能源之一,正受到越来越多的关注。

那么,太阳能电池的发展现状如何,未来又将面临哪些挑战呢?一、太阳能电池的发展历程早在19世纪,人们就已经开始研究太阳能电池的原理,并在20世纪初取得了探索性进展。

但太阳能电池真正的商业化应用,则要追溯到20世纪50年代。

当时,美国原来贝尔实验室的研究人员发现,硅晶体管具有将太阳光转化为电能的能力,从而开启了太阳能电池的真正商用时代。

自此以后,太阳能电池得到了长足的发展,逐渐成为了清洁能源领域的一股中坚力量。

二、太阳能电池的技术现状当前,太阳能电池技术主要分三种类型:单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池。

其中,单晶硅太阳能电池是目前最为成熟的技术路线,但其成本较高。

相比之下,多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池成本更低,且具有更好的灵活性和适应性,因此在未来发展中具备更大的应用潜力。

此外,太阳能电池的转换效率已经不断提高,目前最高的转换效率已经达到了26.6%。

随着技术的不断改进和推广,太阳能电池的应用范围也越来越广泛。

除了在大规模的太阳能发电站中应用,太阳能电池在家庭日常用电、交通运输、农业种植等领域的应用也越来越普遍。

三、太阳能电池的未来前景从当前太阳能电池技术发展的趋势来看,未来其将面临以下挑战和机遇:1、技术成熟度的提高。

太阳能电池的性能和可靠性需求将与日俱增,除了提高转换效率,还需要在寿命、稳定性、成本等方面不断优化。

2、应用领域的拓展。

除了传统的电力行业,太阳能电池在农业、渔业、交通等方面的应用极为广泛,未来可为这些领域的发展提供更多的支持。

3、资源难题的解决。

当前太阳能电池仍然需要大量稀有物质的支持,如砷、硒、铟等,这极大地限制了其产能和发展。

未来应加强对太阳能电池中稀有物质的替代和再利用研究。

总之,太阳能电池作为一种清洁、环保且可再生的能源形式,其发展空间巨大,未来前景十分广阔。

太阳能电池技术的发展及未来趋势

太阳能电池技术的发展及未来趋势

太阳能电池技术的发展及未来趋势随着全球对温室气体和碳排放的关注加剧,太阳能电池技术成为了未来的趋势之一。

太阳能电池的发展已经历经数十年,无论是从材料、效率还是成本方面,都有了显著的进步。

本文将探讨太阳能电池技术的发展历程以及未来趋势。

1. 太阳能电池技术的发展历程太阳能电池是最直接转换太阳光能为电能的一种光伏发电方式。

太阳能电池的发展始于20世纪50年代,当时最先研制出的是硅太阳能电池。

但由于成本高昂,应用场景有限,难以实现商业化应用。

在接下来的几十年间,人们逐渐发现硅太阳能电池的效率提高了很多,从20世纪70年代开始,多晶硅太阳能电池逐渐被广泛应用。

随着二十一世纪的到来,太阳能电池技术的发展进入了快车道。

新型材料的出现和生产规模的扩大改变了太阳能电池的成本结构,加上政府对可再生能源的扶持和鼓励,太阳能电池成为了业内炙手可热的存在。

2. 太阳能电池技术的现状目前太阳能电池的主要材料为硅、铜铟镓硒、钙钛矿等。

其中,硅太阳能电池是应用最广泛的光伏电池。

硅太阳能电池的成本已经大大降低,效率也有了显著提高。

目前,单晶硅太阳能电池的效率最高可以达到22%以上,而多晶硅太阳能电池的效率也超过了20%。

铜铟镓硒太阳能电池是一种薄膜太阳能电池,在效率和成本方面均具有优势。

铜铟镓硒太阳能电池的转换效率通常在15%至20%之间,同时还可以制造成透明的、柔性的太阳能电池。

这种材料的发展前景非常广阔。

钙钛矿太阳能电池近年来迅速发展,效率也实现了大幅提升。

钙钛矿太阳能电池的转换效率目前已经超过了25%,而且还可以制造成透明的、柔性的太阳能电池,未来的发展前景十分看好。

3. 太阳能电池技术的未来趋势太阳能电池技术的未来趋势主要体现在以下几个方面。

首先,技术效率的不断提升将成为太阳能电池的重要发展方向,特别是在光吸收能力方面的提升。

同时,太阳能电池的成本也将不断下降,未来太阳能电池将会越来越便宜。

其次,太阳能电池的制造材料将会越来越多样化,如碳化硅太阳能电池、有机太阳能电池等。

太阳能电池技术的新进展和未来发展趋势

太阳能电池技术的新进展和未来发展趋势

太阳能电池技术的新进展和未来发展趋势太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备,被广泛应用于领域如太阳能发电、户外装备以及移动设备等。

近年来,太阳能电池技术取得了显著的进展,不断推动了清洁能源的发展。

本文将探讨太阳能电池技术的新进展以及未来的发展趋势。

首先,太阳能电池技术的新进展之一是多晶硅电池和单晶硅电池的技术改进。

多晶硅电池是目前最常用的太阳能电池类型,其成本相对较低,但效率相对较低。

通过引入新的工艺和材料,研究人员成功地提高了多晶硅电池的效率。

而单晶硅电池则以其更高的效率和较低的光衰减而备受瞩目。

近年来,单晶硅电池的制造成本也在逐渐降低,使其更具竞争力。

其次,新兴的太阳能电池技术也在不断涌现。

其中一种重要的技术是钙钛矿太阳能电池。

钙钛矿太阳能电池具有高效率、低成本、可调制颜色和柔性等优点,被认为是下一代太阳能电池的候选。

目前,钙钛矿太阳能电池的效率已经超过了多晶硅电池,但其稳定性和寿命仍需要进一步提高。

研究人员正在不断改进材料和工艺,以解决这些问题。

另一个新兴技术是有机太阳能电池。

有机太阳能电池采用有机半导体材料,具有较低的成本、柔性和颜色可调性等特点。

然而,目前有机太阳能电池的效率还相对较低,且稳定性较差。

研究人员正在致力于提高有机太阳能电池的效率和稳定性,同时降低其制造成本,以便实现大规模商业化应用。

除了技术改进,太阳能电池的未来发展趋势还体现在材料研究和工艺创新方面。

随着对可持续发展的需求增加,研究人员正在寻找更环保和可再生的材料用于太阳能电池的制造。

例如,钙钛矿材料是一种丰富、廉价的材料,具有很高的光吸收系数,因此备受关注。

此外,新型材料如钙钛矿材料的研究也为太阳能电池提供了更多的选择。

与此同时,工艺创新也在推动太阳能电池技术的发展。

通过引入新的制造工艺和设备,生产商能够降低成本、提高效率,并实现太阳能电池的大规模生产。

例如,近几年来,有机太阳能电池中的印刷技术和喷墨打印技术等新的制造工艺得到了广泛应用,大大降低了制造成本。

太阳能技术的发展趋势与应用前景

太阳能技术的发展趋势与应用前景

太阳能技术的发展趋势与应用前景近年来,人类对可再生能源的需求与日俱增。

在各种可再生能源中,太阳能以其广泛的应用领域和巨大的发展潜力而备受关注。

本文将探讨太阳能技术的发展趋势以及在未来的应用前景。

一、太阳能技术的发展趋势1. 硅太阳能电池的改进:硅太阳能电池是当前应用最广泛的太阳能发电技术之一。

随着科学技术的进步,硅太阳能电池的效率逐渐提高,成本逐渐下降。

目前,研究人员正在探索新型材料和结构,以提高硅太阳能电池的效率和稳定性,进一步降低成本。

2. 薄膜太阳能电池的突破:薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能发电技术,其采用较薄的材料制成,灵活性较强。

薄膜太阳能电池具有较高的光电转换效率和较低的制造成本,因此被认为是太阳能技术的未来方向之一。

近年来,研究人员不断改进薄膜太阳能电池的制造工艺和材料,努力提高其效率和可靠性。

3. 太阳能集热技术的创新:除了太阳能发电,太阳能还可以用于热能利用。

太阳能集热技术是利用镜面反射或聚光透镜等手段将太阳光聚焦到集热器上,将太阳能转化为热能。

目前,太阳能集热技术已经在热水供应、太阳能空调等领域有了广泛应用。

未来,随着技术的进步,太阳能集热技术有望在工业加热、城市供暖等领域得到更广泛的应用。

二、太阳能技术的应用前景1. 家庭和商业用途:太阳能发电系统可以安装在屋顶或者庭院等空地上,为家庭和商业建筑提供电力供应。

随着太阳能技术的进步和成本的降低,越来越多的家庭和商业场所正在选择安装太阳能发电系统,以减少对传统能源的依赖,节约能源成本。

2. 农业和灌溉用途:农村地区的农业和灌溉需求对能源有持续的需求。

太阳能技术可以为农地提供稳定的电力供应,用于灯光、水泵等设备。

太阳能灌溉系统可以利用太阳能驱动水泵,将地下水或河水提升到农田中,解决了农业用水的问题,提高了农作物的产量和质量。

3. 公共设施和交通工具:太阳能技术可以应用于公共设施和交通工具,如太阳能路灯、太阳能公交车等。

太阳能路灯可以实现自动光控,根据光照强度自动调节亮度,减少能源浪费。

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。

太阳能电池的发展趋势分析

太阳能电池的发展趋势分析

太阳能电池的发展趋势分析随着环境保护意识的不断加强,可再生能源的开发和利用越来越受到关注。

太阳能作为一种清洁的、可再生的能源,近年来得到了迅猛的发展。

太阳能电池作为太阳能利用的一种形式,在这个过程中也在不断研究和改进。

本文将从技术、市场、政策等多方面分析太阳能电池的发展趋势。

一、技术趋势1.高效率。

近年来,太阳能电池的转换效率逐步提高。

专家预计,未来10年内,太阳能电池的转换效率可能会超过50%。

这将会加速人们对太阳能电池的使用。

同时,高效率也将减少太阳能电池的体积,使得太阳能电池的使用成本更低。

2.薄膜太阳能电池。

薄膜太阳能电池是一种轻薄、灵活的太阳能电池。

相比之下,传统的硅基太阳能电池较厚、重,使用时容易受到限制。

因此,薄膜太阳能电池将会更加有利于太阳能的普及和利用。

3.多晶硅太阳能电池。

多晶硅太阳能电池是最常见的太阳能电池。

现在,人们正在研究如何将这种太阳能电池的转换效率提高到更高水平。

近年来,多晶硅太阳能电池的效率也有所提高。

二、市场趋势1.成本下降。

随着技术的逐步成熟,太阳能电池的生产成本正在逐步下降。

据预测,到2022年,太阳能电池的成本可能会降低50%以上。

这将有助于太阳能电池的大规模应用和普及。

2.市场增长。

太阳能电池在全球范围内的逐渐普及,促使太阳能电池市场不断增长。

据市场研究公司预测,全球太阳能电池市场的规模将在未来几年内保持高速增长。

3.新应用领域。

太阳能电池现在已经应用到了各种领域。

这包括了家庭用电、商业用电、甚至是军事用途。

未来,人们可能会想出更多新的应用领域,从而有助于太阳能电池市场的持续增长。

三、政策趋势1.鼓励政策。

目前,很多国家都在制定太阳能电池产业政策,以推动太阳能电池的发展。

这些政策通常包括税收优惠、补贴、贷款支持等,鼓励企业投资太阳能电池生产和推广。

2.减少对燃化石燃料的依赖。

寻求清洁能源,减少对燃化石燃料的依赖是各国政府的共同目标。

这就需要各国制定相关政策,推动太阳能电池的发展,以此减少对煤炭、石油等非可再生能源的需求。

太阳能电池技术的发展和前景

太阳能电池技术的发展和前景

太阳能电池技术的发展和前景太阳能电池技术是一种新型的能源技术,具有广阔的应用前景。

在不断发展的科技领域,太阳能电池技术已然成为了一个新兴的市场。

本文将会从三个方面来探讨太阳能电池技术的发展和前景。

一、太阳能电池技术现状太阳能电池技术是指以半导体材料为主要制造材料,将太阳光能转换成直流电能的一种技术。

太阳能电池的结构包括:上反射层、去耦合层、p-n结、电子转移层、n层等。

其中,最重要的是p-n结,它是太阳能电池的核心部件,也是最基本的元件。

太阳能电池技术根据材料的种类和制造方法不同,分为单结太阳能电池、多结太阳能电池和染料敏化太阳能电池等几种。

目前最为成熟的太阳能电池技术是单晶硅太阳能电池,世界上80%以上的太阳能电池产品都是以单晶硅为材料制造而成。

二、太阳能电池技术的发展趋势太阳能电池技术的发展一直虽然很慢,但却是非常稳步的。

未来几年,太阳能电池技术将会向多晶硅太阳能电池技术方向发展。

近年来,多晶硅太阳能电池技术在生产效率、厚度、成本等方面有很大的提高,因此在未来,多晶硅太阳能电池技术将成为主流市场。

此外,染料敏化太阳能电池技术也是一个值得关注的技术。

染料敏化太阳能电池技术相较于单晶硅太阳能电池技术,具备成本低、发电效率高等优点。

因此,在未来,染料敏化太阳能电池技术有望成为一种新的突破性技术。

三、太阳能电池技术的应用前景太阳能是一种清洁的、重复使用的能源。

太阳能电池技术具有广泛的应用前景,主要应用于太阳能发电、光伏发电、太阳能热水器等领域。

太阳能发电是太阳能电池技术最为广泛的应用之一。

太阳能发电采用太阳能电池将太阳光能转化成电能,能够广泛应用于自然灾害发生时的紧急电源、通讯基站、移动通信、户外照明等领域。

光伏发电是太阳能电池技术的另一个重要应用领域。

光伏发电通过将太阳光能转化成电能,可以供给工业和居民用电等领域,为能源结构的改善做出了贡献。

太阳能热水器是一种利用太阳能对水进行加热的设备,是太阳能电池技术在生活领域中的一种应用。

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《物理演示实验》结课论文题目:太阳能电池的发展与趋势学生姓名:学号:专业班级:2013年 5月25日摘要:现代社会应是节约型的社会,而社会生活也应是节约能耗的生活。

而太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国世界上能源探究工作中的一个重要课题。

是我国在经济目前状况下采取的较为简单、经济、环保、可靠的节能办法。

近些年,随着我国经济的飞速发展、科技水平的快速提升,太阳能技术已逐渐普及、应用到各个行业领域乃至人们的生活中,而市面上也涌现出了大量的太阳能热水器、太阳能发电设备、太阳能照明器具等产品。

其中,太阳能电池的应用,不仅充分发挥了太阳能技术环保、节能、可再生的特点,同时也有效满足了当代社会发展、科技进步的需求。

本文就太阳能电池新发展的新概念及新的方向作简要的分析、探讨。

关键字:太阳能新能源太阳能电池一、引言太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的核反应,并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量,可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源。

地面上的太阳辐射能随时间、地理纬度、气候变化,实际可利用量较低,但可利用资源仍远远大于满足现在人类全部能耗及2100年后规划的能源利用量⋯。

地球上太阳能资源一般以全年总辐射量[kJ/(m^2·年)]和全年日照总时数表示。

就全球而言,美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大,为世界太阳能资源最丰富地区。

我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量3.3×10^3~8.4×10^6 kJ/(m^2·年)之间,相当于2.4×10^4亿t标煤,属太阳能资源丰富的国家之一。

全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2200h,日照在5×10^6kJ/(m^2·年)以上。

我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州资源稍差外,东部、南部及东北等其他地区为资源较富和中等区,所以在我国太阳能有很大的发展前景。

随着新型太阳能电池的涌现,以及传统硅电池的不断革新,新的概念已经开始在太阳能电池技术中显现,从某种意义上讲,预示着太阳能电池技术的发展趋势。

通过对太阳能电池的发展背景、现状进行分析,可将太阳能电池发展的新概念、新方向归纳为薄膜电池、柔性电池、叠层电池、以及新概念太阳能电池。

二、太阳能电池概况1、太阳能电池定义太阳能电池就是把太阳光转化为电的一种器件,在一般的情况下(注意条件),太阳能电池的效率随光强增加而增加的。

再进一步说就是太阳能电池效率和安装地的综合气候条件有关系。

2、太阳能电池的分类不同的材料对光的吸收系数不同,禁带宽度也不同,量子效率自然也不同,电池效率自然也不同了。

一般来说,单晶硅/多晶硅对光的系数系数远小于非晶硅的,所以非晶硅太阳能电池厚度仅仅有单晶硅/多晶硅厚度的百分之一即可较好的吸收太阳光。

另外理论上讲GaAs太阳能电池的极限效率要大于其他太阳能电池的极限效率,因为GaAs太阳电池的禁带宽度在1.4ev,和地面太阳光光谱能量的最值最为接近。

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-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池3、功能高分子材料制备的太阳能电池4、纳米晶太阳能电池等。

硅是最理想的太阳能电池材料,这是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。

在以上电池中单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟,光电转化效率可达23.3%。

随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它材料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。

目前国际成本大规模生产技术的研究主要集中在多晶硅、大面积薄膜非晶硅、CdTe电池、CIS 电池的制造技术、III-V族化合物半导体高效光电池,非晶硅及结晶硅混合型薄膜光电池等方面。

三、太阳能电池发展综述长期以来,世界各国在大力发展经济的同时,各行业领域的过度生产消耗了大量的能源,倘若继续按照此种趋势发展,在未来的五十年里,能源危机将是影响人类生活、阻碍社会进步的首要问题。

目前,不同国家、地区、种类的全部能源中,能够使用的化石能源占90%以上,若是以现阶段世界各国的能源消耗状态发展到二十一世纪的中期,可供使用的能源储备、化石能源所占比例将减少近50%,之后的能源需求必将是以可再生能源、核能为主。

基于此种趋势,预计到2100年,在人类所使用的能源中,可再生资源将占有30%以上。

可供开发、使用的可再生能源主要有地热能、生物质能、风能、太阳能、潮汐能、氢能等。

其中,太阳能所蕴藏的能量,是其他可再生资源能量总合的数千倍。

由此可见,太阳能有着巨大的发展空间、良好的市场前景,而太阳能电池凭借其能量充足、可再生且环保的特点,自研发、应用后,以30%的年度增长率在世界各国、国际市场中得到推广与普及,截至到2011年,太阳能电池的国际市场年增长率有所减缓,但仍将以25%左右的年增率持续扩大市场份额。

此外,国际上的太阳能光伏装机容量,将从21世纪初的约0.5GW增长到2030年的300GW。

对于可再生资源的研发与使用,我国提出了具体的中长期规划,将初期目标年度设定在了2020年,要求可再生能源的占有量达到15%,而太阳能电池的发电容量将逐步扩充至1.8GW。

目前,在国际市场中可供选择、使用的太阳能电池较少,主要是以硅基太阳能电池为主流产品,其中多晶硅太阳能电池所占有的市场份额较大。

然而,我国尚不具备完善的技术能力与经验,去生产、制作用以太阳能电池的高纯硅材料,主要生产厂家来自美国、德国、日本,而随着市场需求的加大,国际市场中的多晶硅原料已趋向缺口状态,以至于多晶硅的市场价格迅速攀升,由2005年的55美元/kg,快速激增到2007年的400美元/kg。

此外,现阶段应用太阳能电池时所需要的发电成本数额,是煤矿发电生产成本的10倍以上,大致在5元/kW·h到7/kW·h之间。

值得注意的是,太阳能电池项目的运行,对于投资数额的需求较大并有着较高的能耗,一般情况下,建设千吨级的工厂需要数十亿的项目资金与数十个月的建设周期。

在此种市场环境中,我国的太阳能电池产品主要投放于国外市场。

四、太阳能电池发展的新方向首先增加太阳能电池的效率方法有:1.表面制绒和蒸镀减反膜,增加光的入射,减小反射。

2.采用聚光系统,增加光的辐照度,从而提高太阳能的利用率,这就是我们常说的聚光太阳能电池。

3.采用新型的太阳能电池结构。

比如南京中电电气的选择性发射极太阳能电池、无锡尚德的Pluto冥王星电池、日本三洋公司的HIT太阳能电池、美国Sunpower公司的全背接触太阳能电池,特别是后二者实际工厂生产的效率已经达到20%,最近Sunpower在马来西亚的工厂生产的电池效率更是达到24%。

4.新理论太阳能电池(第三代太阳能电池)。

比如热载流子太阳能电池,超晶格等等。

具体方法有:1、薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池,其主要是将电气器件的规格减小、厚度降低,此种做法不仅能够有效缩短电池器件中的光生载流子扩散距离,大幅减小发生湮灭、复合的可能性,同时在吸光程度基本保持不变的情况下,进一步提高了太阳能电池的效率。

相较于常规电池,薄膜太阳能电池的生产节约了大量的原材料,制备电池器件的工艺、操作较为简便。

在硅基太阳能电池的发展初期,硅片的厚度通常在450 um到500 um左右,而现阶段国际市场中的硅片厚度则降低到180 um到280 um左右,大幅降低了硅材料的使用量,从而节约了太阳能电池的生产成本。

综合考虑太阳能电池的发展现状与国际市场情况,预计到2020年,硅基太阳能电池的硅片厚度将降低到80um到100 um之间,在此基础上若要继续缩减硅材料的用量将十分困难。

对此,近些年有关专家、学着经过不断的创新研发、技术改造,相继推出了III-V族与II-IV族半导体化合物电池,目前市场面可供选择、使用的电池有CdTe、CIGS、GaAs等,作为一种新型薄膜太阳能电池,III-V、II-IV族半导体化合物电池的部分生产原料较为稀缺,同时存有一定的有害物质,但凭借其优势明显的转换效率,可应用于一些特定场所。

由此可见,太阳能电池薄层化,是未来太阳能技术发展的必要途径。

2、叠层太阳能电池叠层太阳能电池,主要是建立在薄层电池技术的基础上之上,通过叠加多层器件使太阳能电池的性能得到提升。

在具体的生产制作中,电池器件的叠加可以是同种类的复合,也可以是多个种类器件的结合。

对于单一层次的电池器件,由于不同感光区域的光相应性能有所区别,从而能够分别吸收、利用自让阳光中的多种波段,而通过对电池器件层的叠加,不仅能够高质量、高效率的吸收、利用太阳光线的全波段,同时在不同层次、各组器件的耦合效应下,可进一步提高太阳能电池的光能转换效率。

对于新概念太阳能电池,通过叠层处理CIGS电池、染料敏化太阳能电池,能够将其原有13.9%、8.18%的光能转换效率提高至15.09%。

3、柔性太阳能电池相较于传统的平板类太阳能电池,柔性电池可应用在建筑工程、汽车制造、飞机环保、纺织用品、安全防护用具等多个领域中,充分满足了对电池的特殊曲面需求。

近些年,随着世界各国逐步加大太阳能电池的研发力度,柔性电池的生产、制备有望采用成卷技术,由此便可大规模的连续生产,能够有大幅降低产品成本。

一般情况下,柔性太阳能电池的实现,主要采用带有一定软度、韧性的聚合物半导体材料,将其作为感光组员来生产、制备电池器件,从而可以进行弯曲、折叠,为使用者带来了便利。

此外,对于新概念太阳能电池,可利用具有导电性能的柔性有机基板电极来实现电池的柔性化。

目前,国际市场中的无机、有机半导体太阳能电池,以及非晶硅太阳能电池等多种类型的光伏器件均逐步完成了柔性化改造。

五、太阳能电池发展的新概念目前,在国际市场上众多的新概念太阳能电池中,染料敏化太阳能电池凭借其制备工艺简单、生产成本低廉等特点、优势得到了广泛的支持与认可。

作为一种新型的陶瓷基光化学电池,染料敏化电池的生产并不需要以往常规太阳能电池的高真空、高温处理,也不需要价格昂贵、存量有限的稀缺原料,相较于硅基太阳能电池,能够节省20%到35%左右的投资成本。

此外,此种新概念太阳能电池有着其他常规电池不可比拟的优势、特点,能够根据实际需要而制作成透明、多色、图案等多种形式,也可作叠加、柔化、薄层处理。

虽然,目前对于染料敏化太阳能电池的研发、应用仍处于初期发展阶段,但此种电池的光电转换效率以达到11%,明显优于其他太阳能电池。

据有关试验表明,在设计功率相同的情况下,相较于传统的多晶硅太阳能电池,新概念染料敏化电池的发电总量多出近30%左右。

对此,澳大利亚、日本等海外发达国家相继建立了中试线工程,而我国也初步完成了示范工程的建设。

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