论文 关于太阳电池发展现状及其前景的探讨
太阳能电池的发展趋势与前景分析
太阳能电池的发展趋势与前景分析随着全球对能源环保的需求不断增大和太阳能电池技术的不断进步,太阳能电池已成为绿色、清洁、可再生的能源之一。
它具有无污染、可持续、安全、可靠等优点,所以被广泛应用于户用电器、市政设施、通讯等领域。
为了更好地了解太阳能电池的发展趋势与前景,本文将从产业链、技术趋势和市场规模等方面进行分析。
产业链分析太阳能电池产业链主要包括太阳能硅片、太阳能电池组件、太阳能发电系统和应用产品四大部分。
太阳能硅片是太阳能电池的核心材料。
它的发展对整个行业有着至关重要的作用。
当前太阳能硅片的主流技术包括单晶硅和多晶硅。
其中,单晶硅的效率较高,但成本也较高;相比而言,多晶硅的效率略低,但成本较为低廉。
为了提高太阳能硅片的效率,现在很多厂家都在探索发展全世界性的薄膜太阳能电池。
太阳能电池组件主要由太阳能电池片、封装材料、支架和电缆等部分组成。
太阳能电池的类型主要包括多晶硅电池、单晶硅电池、非晶硅太阳能电池和半导体薄膜太阳能电池等。
其中,多晶硅太阳能电池占有一定市场份额。
太阳能发电系统主要包括普通型和跟踪型两种。
普通型太阳能发电系统适用于家用、企业等小规模发电。
跟踪型太阳能发电系统适用于中大型规模发电。
应用产品主要指太阳能灯、太阳能充电器、太阳能水泵、太阳能车等,应用领域也十分广泛。
技术趋势分析太阳能电池是由太阳能转化为电能的装置。
它的产生取决于太阳辐射能的能量量和电池片的效率。
目前,太阳能电池技术主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、柔性薄膜和新型材料等几个方向。
在太阳能电池技术的发展方向上,主要有以下趋势:1、提高效率:此为太阳能电池目前的共同方向。
单晶硅太阳能电池效率最高,多晶硅太阳能电池次之,非晶硅太阳能电池效率较低。
厂家通过不断改良材料配方、优化制造工艺,以及创新电子联系布局等手段提高电池效率。
2、减少制造成本:降低制造成本是太阳能电池商的普遍目标,实现这个目标需要大规模生产和高效制造工艺,降低原材料成本,提高产品质量和效率。
有机太阳能电池的发展现状与产业前景
有机太阳能电池的发展现状与产业前景近年来,随着人们对清洁能源的需求不断增加,太阳能电池作为一种可再生的能源逐渐成为了人们非常重视的领域之一。
而在太阳能电池领域中,有机太阳能电池因其成本低、柔性高、废弃物处理等优点逐渐成为了行业内发展非常迅速的一类产品,这里介绍一下有机太阳能电池的发展现状及产业前景。
一、有机太阳能电池的发展历程有机太阳能电池起源于20世纪80年代末期,随着有机分子材料化学研究的不断深入,科学家们发现一些有机分子化合物具有嵌入型半导体特性和光电转换特性,随着科研实验的不断深入,有机太阳能电池的概念逐渐形成。
在有机太阳能电池发展的历程中,核心技术一直是材料技术,也是最具有挑战性的问题。
有机太阳能电池材料的研究主要包括光伏材料的分子设计合成、光伏材料的物理化学性质特征表征、杂化有机太阳能电池器件结构设计等等方面。
通过不断地研发,减小有机太阳能电池的缺点,目前有机太阳能电池已经基本具备了商业化应用的先决条件,且具有较大的发展前景和市场潜力。
二、有机太阳能电池的技术特点1、成本低相比与硅太阳能电池、铜铟镓硫化物太阳能电池等成熟技术,有机太阳能电池的材料成本适中,大规模制造的成本优势十分突出;2、柔性好因为有机太阳能电池的制作过程可以采用印刷或涂覆等柔性生产方式,所以有机太阳能电池具有很好的柔性和可塑性,可以向电池组装面板、自组装电池等特定领域留下充分的发展空间;3、厚膜制备有机材料可以自由调控,可以制备出不同厚度的有机太阳能电池,因此有机太阳能电池可以安装在不同形状、不同尺寸的基板上;4、同分子异构性功能化有机分子可以通过同分异构(Stereoisomer)或者不同化学结构的异构来实现不同的功能,因此有机太阳能电池具有较好的功能性。
三、有机太阳能电池的产业现状目前,全球有机太阳能电池市场正在迅猛地发展,预计到2025年市场规模将高达数十亿美元。
在目前的市场中,有机太阳能电池的主要应用领域包括室内光伏、可穿戴设备、电子标签、光伏遮阳窗帘、智能交通等等,但是未来的市场潜力依然很大。
太阳能发电的发展现状与未来趋势分析
太阳能发电的发展现状与未来趋势分析近年来,太阳能发电作为一种可再生能源的重要组成部分,正逐渐走上全球能源的舞台。
其发展现状和未来趋势备受各界关注。
本文将从技术进步、政策支持和市场前景等多个方面,对太阳能发电的发展现状和未来趋势进行分析。
首先,太阳能发电技术在不断进步。
太阳能光伏发电技术是目前应用最广泛的太阳能发电技术之一。
随着科学技术的突飞猛进和产业链的不断完善,太阳能电池的效率不断提高,成本逐步下降。
新一代高效太阳能电池的问世,如多晶硅、单晶硅和薄膜太阳能电池等,为太阳能发电的商业应用提供了更多机会。
其次,政策支持是太阳能发电快速发展的关键。
全球各国政府纷纷出台了鼓励可再生能源发展的政策,以推动太阳能发电的普及。
例如,一些国家对太阳能发电进行财政补贴、减免税收,或者制定购电政策,鼓励市民和企业采用太阳能发电设备。
此外,一些国际组织也通过资金和技术支持,加强了太阳能发电在发展中国家的推广。
再次,市场前景广阔,太阳能发电具有良好的发展前景。
随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的加强,太阳能发电作为一种清洁、可再生、无污染的能源,受到了广泛关注。
尽管太阳能发电的安装成本较高,但由于其发电过程中无需燃料,周期运营成本较低,且在某些地区已经具备与传统能源竞争的能力。
另外,太阳能发电市场的扩大也带动了相关产业的发展,如太阳能组件制造、安装服务等。
未来趋势方面,太阳能发电仍有一定挑战需要面对。
首先,科技创新仍是提高太阳能发电效率和降低成本的关键。
研发新材料、新工艺,提高太阳能电池的转换效率和寿命,将是未来的研究重点。
其次,在能源市场竞争激烈的背景下,太阳能发电需要进一步降低成本,提高经济性。
此外,与可靠性、储能等相关问题也需要解决。
这些挑战或许需要政府、企业和科研机构共同努力,通过政策支持、合作研发等方式推动太阳能发电的进一步发展。
综上所述,太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源,正成为全球能源结构转型的重要组成部分。
太阳能电池技术的研究现状和未来
太阳能电池技术的研究现状和未来太阳能电池作为一种清洁、环保、可再生的能源源,近年来引发了广泛的关注和研究。
随着科技的发展和应用逐渐成熟,太阳能电池的性能和效率也在不断提升。
本文将从太阳能电池的基本原理出发,述说太阳能电池技术的研究现状、未来发展和应用前景。
太阳能电池的基本原理太阳能电池也叫光电池,是将太阳能转化为电能的一种设备。
太阳能电池的基本结构由P型半导体、N型半导体和界面组成。
当太阳光线照射到P型半导体和N型半导体交界处时,会产生一定的电场,使得自由电子从N型半导体向P型半导体移动,从而产生电流。
太阳能电池的电流与电池面积成正比,与太阳辐照度和电池温度之积成正比,与太阳照射面的倾角、方向和阴影的影响成反比。
太阳能电池的研究现状随着太阳能电池技术的不断发展和变革,其效率和运行性能也有了巨大的提升。
目前,太阳能电池主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化晶体管和钙钛矿太阳能电池等多种类型。
其中,钙钛矿太阳能电池是近年来发展的一种新型太阳能电池,在效率和成本等方面均有很大的潜力。
单晶硅太阳能电池是较早的一种太阳能电池,其效率较高,但成本较高。
多晶硅太阳能电池的效率略低于单晶硅太阳能电池,但成本更便宜。
非晶硅太阳能电池是一种薄膜太阳能电池,其成本和制造难度低,但效率较低。
染料敏化太阳能电池是一种新型太阳能电池,其效率和成本均有很大潜力。
钙钛矿太阳能电池是一种效率非常高的太阳能电池,且成本相对较低,具有广阔的应用前景。
太阳能电池的未来发展太阳能电池是一种非常有前途的新能源,其在未来的应用前景也十分广阔。
随着环保意识的逐步提高,太阳能电池的需求量也将逐渐增加。
在未来,太阳能电池的主要发展方向包括以下几个方面:增强效率:太阳能电池的效率是目前研究的热点之一,提高效率可能是太阳能电池未来的主要发展方向。
目前,钙钛矿太阳能电池具有较高的效率,成为了太阳能电池研究的一大热点。
降低成本:太阳能电池虽然具有广泛的应用前景,但其成本较高,制约了其在大规模应用方面的发展。
有机太阳能电池的研究现状和应用前景
有机太阳能电池的研究现状和应用前景有机太阳能电池是一种新型的太阳能电池。
相较于传统的硅基太阳能电池,有机太阳能电池具有更低的成本和更好的可塑性,可以在各种形状和物品上应用。
目前,有机太阳能电池正在得到越来越多的研究和应用。
一、有机太阳能电池的研究现状有机太阳能电池利用有机半导体材料的光电效应将太阳能转化为电能。
与硅基太阳能电池相比,有机太阳能电池具有成本低、轻薄柔韧、生产工艺简单等特点。
在过去的几十年中,研究人员一直在探索有机太阳能电池的性能和制造方法,我们对有机太阳能电池的认识越来越深入。
有机太阳能电池最初的研究始于20世纪80年代,当时研究者发现染料敏化太阳能电池可以使用有机分子代替原始的染料。
之后,有机太阳能电池就逐渐引起了人们的广泛关注。
然而,直到21世纪初,有机太阳能电池的效率才有了较大的提高。
现在,科学家们已经开发出了许多种类、结构和形状的有机太阳能电池。
其中,非富勒烯有机太阳能电池是目前最具潜力的一种。
2014年以前,有机太阳能电池的最高转换效率一直停留在10%以下,但是随着非富勒烯有机太阳能电池的出现,转换效率得到了重大提高,从而使得有机太阳能电池更加实用。
二、有机太阳能电池的应用前景有机太阳能电池的应用前景非常广阔。
由于其成本低,所以它可以广泛应用于各种领域。
目前,有机太阳能电池已经在众多领域有了应用。
1.智能建筑有机太阳能电池可以嵌入到玻璃、塑料和纸张等材料中,从而用于智能建筑中。
有机太阳能电池不仅可以为智能建筑提供电能,还可以在墙壁、窗户和屋顶上实现光伏发电,并可以与智能家居系统进行连接。
2.便携式电子设备有机太阳能电池适用于便携式电子设备,例如智能手机、笔记本电脑和平板电脑等。
相较于传统的锂电池,有机太阳能电池成本更低,并且可以更加灵活,因此它在便携式电子设备上应用的前景非常广阔。
3.户外运动器材有机太阳能电池也可以用于户外运动器材,例如智能手表、智能眼镜和智能手环等。
这些电子产品由于长时间使用,其电池寿命较短,而有机太阳能电池可以在户外充电,从而更加实用。
太阳能发电技术的研究现状与前景
太阳能发电技术的研究现状与前景近年来,全球气候变化问题日益凸显,各国政府纷纷制定了相应的环境保护政策,其中最重要的就是转向可再生能源。
太阳能作为最具前途和潜力的可再生能源之一,其利用已经得到广泛关注和应用。
本文将探讨太阳能发电技术的研究现状与前景。
一、太阳能发电技术的分类太阳能发电技术一般可以分为光伏发电和聚光发电两种。
光伏发电,是指利用半导体材料在光加热作用下产生的光生电效应,将太阳辐射转换为电能。
目前光伏发电技术已经得到了广泛应用,光伏电池板的效率也有了很大提升。
而聚光发电则是另一种不同的方式,主要是通过将光线聚集到一个中心点上,再利用光学透镜或反射器将它转化为热能,最后利用热发电机或蒸汽涡轮机产生电能。
这种聚光发电技术需要相对较高的集光器质量和成本,但其效率较高。
二、太阳能发电技术的现状当前太阳能光伏发电技术已经非常成熟,市面上有许多太阳能电池板的生产商,生产出的产品质量越来越高。
但目前光伏发电技术还存在一些问题,如成本高、资源利用低、效率低等。
目前聚光发电的技术仍在发展中,实验室内的聚光发电效率已经远高于光伏技术。
但由于聚光发电需要大量安装成本和大量空间,所以其商业化应用仍面临着一定的挑战。
三、太阳能发电技术的前景在未来越来越多的国家面临着能源问题的同时,太阳能作为一种可再生能源将会有越来越广泛的应用。
未来太阳能光伏发电市场预估将会有更大的扩展,技术也将会变得更加成熟。
与此同时,聚光发电技术的发展也将会更为蓬勃。
一些公司和研究机构正在开发更高效、更低成本的聚光发电设备,并开发更多利用高温太阳能的技术,以更大程度上提高太阳能的利用率。
总之,太阳能作为一种绿色能源,市场前景广阔。
在政策的推动和技术的创新下,太阳能发电技术有望逐步成为未来主流的能源供应方式。
新型太阳能电池的研究进展与应用前景
新型太阳能电池的研究进展与应用前景太阳能是一种绿色、可再生的能源,拥有巨大的潜力在人类经济活动中发挥重要作用。
近年来,随着科学技术的发展,太阳能电池的研究也有了很大的进展。
新型太阳能电池不仅能够提高太阳能电池的转化效率,还能够降低制造成本和改善使用环境。
本文将介绍新型太阳能电池的研究进展和应用前景。
一、有机太阳能电池有机太阳能电池(Organic Solar Cells, OSC)是一种有机半导体材料构成的太阳能电池。
相对于传统太阳能电池,有机太阳能电池具有更好的柔性和透明性,可以安装在移动设备上或是玻璃幕墙上进行光电转换。
另外,有机太阳能电池的制造成本低,生产效率高,对环境的影响也较小。
因此,在未来应用中有着广阔的发展空间。
南京大学研究团队利用有机太阳能电池的透明性特点,开发出一种透明有机太阳能电池。
该电池由玻璃和ITO(Indium Tin Oxide, 一种透明导电材料)构成,具有平均光电转换效率达到8.3%、高透过率(85%)、可弯曲的柔性、更长寿命等优点。
二、钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells, PSC)是一种以钙钛矿晶体为载体的太阳能电池。
其中,钙钛矿晶体具有良好的吸光性、电子传输性能等良好性质,可以用来制造太阳能电池。
钙钛矿太阳能电池具有高光电转换效率的特点。
据统计,当前最高光电转换效率达到了25.2%之高。
加州理工学院的研究团队提出了一种新型钙钛矿太阳能电池的设计方案,该电池可应用于智能门锁、生物传感器等领域。
新设计通过使用针对特定波长的光敏材料,将电池划分为三个独立的区域,同时,可以有效防止电池中反射或透过的光被浪费,最终实现最佳效率。
三、多级组分太阳能电池多级组分太阳能电池是指结合不同材质、不同半导体的太阳能电池。
在这种太阳能电池中,每一分层材料都能吸收一定波长的光,从而扩大了太阳能电池的光谱带宽,充分利用太阳光谱所含的能量,提高电池的光电转换效率。
太阳能的利用现状及未来发展研究
太阳能的利用现状及未来发展研究一、内容描述随着全球能源危机与环境问题日益严重,新能源研究与利用受到广泛关注。
太阳能作为一种清洁、可再生、永续的能源,其利用研究成为热点。
本文将介绍太阳能的利用现状及未来发展,并对发展趋势进行展望。
太阳能是指太阳产生的能量。
根据其直接利用方式,可以将太阳能划分为两大类:一是光伏发电,即利用太阳光电池将太阳光直接转化为电能;二是光热发电,即利用太阳光对工质进行加热,然后利用热力循环产生电能。
光伏发电市场在全球范围内快速发展。
光伏发电主要设备为太阳能电池板,其原理是利用太阳能光电池吸收太阳光,将太阳光能转化为电能。
据国际能源署(IEA)数据显示,全球光伏产量在过去十年中实现了显著增长。
光热发电也称为集热式太阳能发电,其原理是利用太阳光的热量加热工质产生高温高压蒸汽,驱动蒸汽涡轮机转动发电。
光热发电的主要技术形式包括槽式和塔式。
光热发电目前处于发展起步阶段,但已经开始在全球范围内得到应用。
随着全球对可再生能源的需求不断增长,太阳能市场有着巨大的发展潜力。
尤其在发展中国家,电网覆盖范围有限,太阳能作为一种分布式能源,可以提高能源供应的稳定性和可靠性。
随着科研实力的不断增强,太阳能技术将持续创新。
太阳能电池转换效率将达到新高,光热发电系统将实现更高的工作温度和更低的成本。
各国纷纷出台可再生能源政策,对太阳能发展给予大力支持。
德国、美国等国家实施了一系列扶持政策,促进太阳能产业的发展。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,在全球能源结构转型的大背景下,其研究和利用将继续深化。
光伏发电和光热发电技术将不断完善,市场需求将不断扩大,产业发展前景广阔。
1. 太阳能的重要性与广泛应用前景“太阳能的重要性与广泛应用前景”主要探讨了太阳能作为可再生能源的重要性,以及在未来的能源结构中其广泛应用的潜力。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力。
随着科技的进步和成本的降低,太阳能的应用逐渐从理论走向现实,从小规模示范项目到商业化运行,成为推动世界能源转型的重要力量。
关于太阳电池发展现状及其前景的探讨
硅系太阳能电池
1
成本高 技术成熟 工艺繁琐 效率最高 28.6% 材料清洁 电池的稳定性很高
2
成本较高 工艺 较单晶硅简单 效率较高 19.8% 材料清洁 电池的稳定性高
3
成本低 工艺复 杂且尚未成熟 效率较高 19.0% 材料清洁 电池的稳定性较高
4
成本低 工艺复杂 且尚未成熟 效率高 21.0% 材料清洁 电池的稳定性不高
成本较高工艺 较单晶硅简单
材料成本低工艺 复杂且尚未成熟 材料成本低工艺 复杂且尚未成熟 材料成本低工艺 复杂
光电转换效 率 效率最高技 术成熟 效率较高 效率较高 效率一般
材料的清洁 性 清洁 清洁 清洁 清洁 原材料家有 剧毒 原材料镉有 剧毒 污染性低 清洁 清洁 X
硅系太阳能 电池
多晶硅 多晶硅薄膜 非晶硅薄膜
砷化镓
多元化合物 薄膜太阳能 电池 碲化镉 铜铟硒
聚合物多层修饰电极性电池 染料敏化纳米晶化学太阳能 电池
效率最高
效率较高 效率较高 效率一般 效率低 O
成本较低易 于规模生产 原材料来源 比较有限
材料成本低工艺 复杂且很不成熟
材料成本低 X 工艺复杂
太阳能电池的发展前景Hot Tip
整体趋势:提高转换效率
N 太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴-电子对, 在P-N结电场的作用下,空穴由N区流向P区,电子由P 区流向N区,接通电路后就形成了电流,这就是光电效应 太阳能电池的工作原理 .
太阳能电池的特点
优点: 清洁性 广泛性 系统维护简单
缺点:
稀薄性 间歇性
太阳能电池的发展历程概述
1、1954年,第一块单晶硅电池在美国贝尔研究所试制 成功,次年便被用作电信装置的电源。 2、1958年又被美国首次应用于“先锋一号”人造卫星。 3、1973年的能源危机,大大加速了地面太阳能电池的 发展。 4、1985年后,随着热氧化层钝化技术和吸杂技术的应 用,电池效率得到很大的提高。 从开发速度、技术成熟性和应用领域来看,光伏技术 (太阳能电池)已是开发新能源中的佼佼者。
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,作为可再生能源的重要组成部分,已经成为当今社会可持续发展的关键技术之一。
本文将从技术发展、市场应用和未来趋势三个方面对太阳能电池的发展现状进行探讨。
第一部分:技术发展太阳能电池的技术发展经历了几十年的积累和演进。
最早的太阳能电池是由硅材料制成的,称为单晶硅太阳能电池。
然而,由于制造难度高、成本高昂,以及工作效率低等问题,单晶硅太阳能电池一直受限于规模化应用。
随着科技的进步,多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池等新型材料逐渐崭露头角。
多晶硅太阳能电池制造工艺相对简单,成本较低,同时工作效率也有所提高。
而薄膜太阳能电池则具有柔性、轻薄、透明等优势,具备更广阔的应用场景。
此外,还有一些新型太阳能电池技术不断涌现。
例如有机太阳能电池可以实现颜色和形状的灵活设计,有望嵌入到建筑物、电子产品等各种载体中。
钙钛矿太阳能电池具有高效、低成本的特点,近年来取得了显著的突破。
第二部分:市场应用随着太阳能电池技术的成熟和价格的下降,太阳能产业得到了迅猛发展。
目前,太阳能电池广泛应用于家庭光伏发电、商业光伏发电和大规模电站等领域。
在家庭光伏发电方面,越来越多的家庭开始安装太阳能电池板,利用太阳能自行发电。
这不仅可以降低对传统能源的依赖,减少碳排放,还可以通过售电上网实现经济效益。
商业光伏发电则主要指的是工业和商业领域的太阳能发电项目。
由于工厂、商场等场所的用电量较大,太阳能发电可以有效降低用电成本,同时满足绿色能源需求。
此外,大规模太阳能电站也在全球范围内广泛建设。
这些电站通常由数百甚至上千个太阳能电池组成,能够为城市或地区提供大量的清洁能源。
第三部分:未来趋势太阳能电池在未来的发展前景令人充满期待。
随着科技和工艺的不断进步,太阳能电池的效率将进一步提高,成本将进一步降低。
科学家们正在开展各种研究,尝试开发出更高效、更稳定的材料,并不断优化制造工艺。
另外,太阳能电池与储能技术的结合也是未来的一个趋势。
太阳能电池技术的新进展与发展趋势
太阳能电池技术的新进展与发展趋势随着世界各国对可再生能源的需求与日俱增,太阳能电池技术得到了快速发展和推广。
太阳能电池是一种将太阳光转化为电能的装置,其关键在于光电效应和半导体材料的选择。
目前,太阳能电池技术的新进展和发展趋势主要集中在以下几个方面。
一、光电转化效率的提高目前市场上常见的太阳能电池主要有单晶硅、多晶硅、铜铟镓硒(CIGS)、无机有机杂化钙钛矿等几种。
其中,单晶硅因其高转化效率和稳定性得到了广泛应用,但也存在成本较高的问题。
而CIGS电池由于材料稳定性不佳导致其寿命较短,而钙钛矿电池则由于其复杂的制备过程和材料稳定性仍在研究之中仍未广泛应用。
因此,研究人员一直努力寻找新的太阳能电池材料,以提高光电转化效率和降低成本。
最新的研究表明,通过使用双折射晶体材料可提高光电转化效率,这是一种容易得到的材料,可以从全球范围内获得。
二、柔性太阳能电池的研发与应用随着可穿戴设备和智能手机等市场的逐渐发展,柔性电子和柔性太阳能电池也逐渐成为研究热点。
与传统太阳能电池不同,柔性太阳能电池可以在较小的空间内拥有更大的接触面积,并可以更自适应地适应曲面形状。
同时,柔性太阳能电池的制备和加工流程也更加简单和直观,可以通过印刷、喷涂等方式来大规模生产,具有广阔的应用前景。
在这方面,目前最有前景的材料是有机聚合物、纳米材料和二维材料等。
柔性太阳能电池同样可以与锂离子电池进行集成,产生更加高效、轻量级、柔性的电池,以适应不同的应用场景。
三、太阳能光伏与储能一体化随着能源消费结构的转型和可再生能源的推广,太阳能发电已成为我们未来主要的能源来源之一。
与此同时,随着储能技术的不断成熟,太阳能光伏与储能一体化系统越来越受到瞩目与关注。
太阳能光伏系统的储能模式主要分为两种:一是直接将太阳能转化为电能,存储在电池组中,再供给家庭或商业等场所的用电。
二是将电能通过电力网直接输出,并从电力网中购买所需电量。
随着可再生能源的不断普及,太阳能光伏和储能系统的相关研究也在不断展开,预计未来几年内会有更多的技术采用太阳能光伏系统进行储能。
太阳能电池技术的发展与未来展望
太阳能电池技术的发展与未来展望随着人们对环保意识的逐渐增强和对化石能源的不断挥霍,太阳能电池技术作为一种新型的清洁、可再生能源逐渐受到人们的关注。
那么,太阳能电池技术是如何发展的,在未来又有着怎样的展望呢?一、太阳能电池技术的发展历程太阳能电池技术是一种将太阳能转化成电能的技术,其起源可以追溯到19世纪初的费萨提研究。
但直到上世纪60年代,随着半导体材料的发展,太阳能电池技术才开始进入实用化阶段。
随后几十年中,太阳能电池技术经历了从单晶硅、多晶硅到非晶硅和染料敏化太阳能电池的技术升级,技术水平得到了显著提高。
近年来,以有机高分子为主要材料的柔性太阳能电池逐渐成为研究热点。
这种太阳能电池不仅可以绕弯、折叠,更可以利用任何有光感的表面进行充电,具有很强的应用前景。
二、太阳能电池技术的现状不可否认的是,现阶段太阳能电池的转化效率还不高,而且成本较高,因此在商业应用上的普及程度远远不及化石能源。
但随着科技的不断进步和研究的深入,许多太阳能电池的问题正在逐渐得到解决,如新型太阳能电池的制造成本不断下降,效率不断提高,使用寿命也在不断延长。
据国际能源机构公布的数据,2019年中国太阳能电池组件制造量已占全球总量的70%以上,成为全球最大的太阳能电池制造国。
因此,太阳能电池技术的持续发展也非常值得期待。
三、未来太阳能电池技术的展望既然太阳能电池技术的使用效果较低,成本相对高昂,那么太阳能电池技术的未来发展方向又在哪里呢?1.性价比提升随着太阳能电池组件制造成本的逐渐下降、使用寿命的不断延长和转换效率的逐步提升,太阳能电池技术的竞争力将逐渐增强,可能被广泛应用于家庭和商业领域。
相信在未来,太阳能电池的性价比将会在逐步提升。
2.金属锂电池替代电池相信大家都知道,锂电池是目前最为普及的可重复充电的电池之一。
但太阳能电池技术对高温、高湿等恶劣环境往往不太适用,而采用金属锂电池的太阳能电池反而可以更好地适应这些环境,未来可能有替代之势。
有机太阳能电池研究现状与进展
有机太阳能电池研究现状与进展
有机太阳能电池是一种可以将太阳能转化为电能的光电转换器件,相比于传统的硅基太阳能电池,有机太阳能电池具有成本低、可塑性好、轻量化等优点,因此备受关注。
以下介绍有机太阳能电池的研究现状与进展:
1. 效率提高:过去十年来,有机太阳能电池的功率转换效率不断提高,目前已经达到了17%左右,接近商业化水平。
2. 新材料的发展:研究者在寻找更优秀的有机材料方面进行了大量尝试,包括聚合物、小分子有机化合物和混合材料等,以提高有机太阳能电池的效率、稳定性和可持续性。
3. 有机太阳能电池的稳定性:为了解决有机太阳能电池的稳定性问题,研究者设计了新型材料和界面,探究了各种稳定剂和先进封装技术。
4. 柔性有机太阳能电池:在光电转换效率较高的情况下,有机太阳能电池适合制作柔性器件,形态可塑性好,可以应用于更广泛的领域。
目前柔性有机太阳能电池的商业化应用仍处于起步阶段,但未来充满潜力。
总的来说,有机太阳能电池的研究不断取得进展,但与传统硅基太阳能电池相比仍面临诸多挑战,例如效率、稳定性和成本等。
未来需要进一步探究新材料和工艺,提高有机太阳能电池的性能和可应用性。
太阳能电池的研究进展及展望
太阳能电池的研究进展及展望近年来,随着环保意识的提高和传统能源的枯竭,太阳能电池(Solar Cell)作为一种清洁能源正在逐渐普及和发展。
太阳能电池最初是由费曼(Richard Feynman)等科学家在上个世纪五六十年代发明的,随着半导体材料科技的发展,太阳能电池的效率越来越高,从最初的3%到现在的22%以上。
本篇文章将从太阳能电池的历史、原理、技术和应用方面进行阐述,同时也对太阳能电池的未来发展进行展望。
一、太阳能电池的历史太阳能电池的历史可以追溯到1839年,法国物理学家贝克勒尔(Edmond Becquerel)通过实验发现了光生电效应。
然而,在接下来几十年中,太阳能电池的研究并不是重点,只有极少数的科学家致力于相关的研究。
直到20世纪初,艾因斯坦(Albert Einstein)通过研究光电效应等问题,提出了光电效应的理论,为太阳能电池的研究指明了方向。
1954年,贝尔实验室的三位研究人员丰塔恩(Calvin Fuller),皮尔斯(Gerald Pearson)和杰里博(Daryl Chapin)成功地制造出了第一台太阳能电池,其效率只有1%左右,比较低。
但从此,太阳能电池的研究和应用进入了一个新的时代。
二、太阳能电池的原理太阳能电池利用光生电效应(Photoelectric Effect)将太阳辐射的能量转化成电能,是一种将光能转化为电能的装置。
光生电效应是指光照射到半导体表面时,能量传递到晶体电子,使电子克服晶格结构的束缚而脱离原子成为自由电子,并形成空穴。
自由电子和空穴随后在半导体中向相反方向移动,当电子和空穴相遇时,会产生原子、分子之间的化学反应,从而产生电流。
太阳能电池的结构主要由PN结构和逐渐淘汰的P型和N型材料构成,其中PN结构是最常用的结构之一。
三、太阳能电池的技术太阳能电池技术的不断发展促进了太阳能电池效率的提高,同时也让太阳能电池的价格降低,应用范围扩大。
常见的太阳能电池可以分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、有机电池等几种,每种电池的原理、结构和性能不同。
太阳能电池技术发展现状与前景
太阳能电池技术发展现状与前景简介:太阳能电池技术是一种转化太阳能光子能量为电能的技术。
随着能源危机和环境保护问题的日益突出,太阳能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到关注。
本文将介绍太阳能电池技术的发展现状与前景。
一、太阳能电池技术的发展历程太阳能电池技术起源于19世纪末,最早由法国物理学家贝克勒尔发现光电效应。
随后,光伏效应得到了物理学家发展利用,最早的太阳能电池是由Russell Ohl于1940年获得的硅太阳能电池。
随着科学技术的发展,太阳能电池逐步实现了高效率转换,取得了显著的发展。
二、太阳能电池技术的现状1.硅太阳能电池目前,硅太阳能电池是最主流的技术,占据了太阳能电池市场的大部分份额。
硅太阳能电池可以分为多晶硅和单晶硅两种类型,其转换效率在15%至24%之间。
硅太阳能电池具有成熟的制造工艺和较长的使用寿命,但也存在成本高、材料资源有限的问题。
2.薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池采用较薄的太阳能材料,如铜铟硒或硫(CuInSe2,CIS)、铜铟镓硒(CIGS)、铜硒(Cu2Se)等,通过堆叠形成太阳能电池。
薄膜太阳能电池具有较低的制造成本和较高的柔性,但其转换效率较低,目前为10%至15%。
3.钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池是近年来迅速发展的新一代太阳能电池技术。
钙钛矿太阳能电池采用钙钛矿材料(如CH3NH3PbI3)作为光敏材料,具有较高的光电转换效率和较低的制造成本。
目前,钙钛矿太阳能电池的转换效率已达到25%以上,并且具有较好的稳定性,但其制造工艺相对复杂,仍需继续研究和改进。
三、太阳能电池的前景1.技术改进目前,太阳能电池技术仍有许多改进的空间。
通过改善材料性能、提高光电转换效率、降低制造成本等技术创新,可以进一步推动太阳能电池的发展。
此外,也可以通过优化太阳能电池的结构和组件,提高其在各种环境条件下的性能。
2.能源转型随着能源危机和环境问题的日益严重,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源技术,将在能源转型中发挥重要的作用。
太阳能电池技术的现状和发展前景
太阳能电池技术的现状和发展前景第一章:太阳能电池的概述太阳能电池是利用太阳能将太阳辐射能直接转化成电能的一种装置。
太阳能电池具有清洁、可再生、无噪音、无污染等特点,被认为是解决全球能源危机和环境污染问题的重要手段之一。
太阳能电池的关键技术是太阳能电池材料和结构的研发。
当前,太阳能电池材料主要包括硅、铜铟镓硫、钙钛矿等。
第二章:太阳能电池技术的现状目前,太阳能电池技术已经相当成熟,并且正在不断进步。
硅太阳能电池是目前最广泛使用的一种太阳能电池,其转换效率已经超过了20%。
但是,硅太阳能电池制造成本较高,且在光强度低的情况下效率较低,因此还需要进一步降低成本、提高效率。
钙钛矿太阳能电池作为新兴太阳能电池技术,具有高效能、低成本、制造工艺简单、材料丰富等优点,并且在最近几年内得到了极大的发展,其转换效率已经超过了24%。
然而,钙钛矿太阳能电池材料稳定性、寿命等问题还需要进一步研究解决。
第三章:太阳能电池技术的发展前景在能源危机和环境污染问题越来越严重的背景下,太阳能电池市场前景非常广阔。
据国际能源署(IEA)预测,到2030年,屋顶光伏发电有望提供全球能源消耗的50%。
未来,太阳能电池技术将逐渐发展成为产业化、商业化、运营化的能源领域,同时与电动汽车等新兴领域也能实现复合应用,还有望被广泛应用于航空航天领域。
第四章:太阳能电池技术发展的路径要实现太阳能电池技术的发展,需要在材料、结构、制造技术、系统方案、商业模式等方面进行全方位的研发。
具体来说,需要加强关键材料的研究,如钙钛矿太阳能电池的稳定性、寿命等问题;加强太阳能电池系统的集成研究,优化系统效率和性价比;加强太阳能电池技术与其他领域的复合应用研究,实现多种能源的相互补充。
第五章:结论太阳能电池技术作为一种清洁、可再生、无噪音、无污染的能源,将在未来发挥重要的作用。
目前太阳能电池技术已经非常成熟,并且有着广阔的市场前景。
未来的研究应该不断探索新的材料、结构、制造技术和商业模式,提高太阳能电池的转换效率、降低成本、扩大产业规模,以实现可持续发展。
太阳能电池技术的发展现状与未来趋势分析
太阳能电池技术的发展现状与未来趋势分析随着能源问题的日益凸显,人们对可再生能源的需求也越来越迫切。
太阳能作为最为丰富的一种可再生能源,其利用方式之一就是太阳能电池技术。
太阳能电池技术的发展已经取得了显著的进展,下面我们来对其现状与未来趋势进行分析。
首先,太阳能电池技术的现状。
传统的太阳能电池主要利用硅材料进行制造,其中多晶硅和单晶硅是最常用的两种材料。
这些太阳能电池面板在光照的作用下,将太阳能转化成为直流电能。
当前的太阳能电池技术已经具备了较高的转换效率,一些高性能的太阳能电池转换效率甚至可以达到30%左右。
此外,随着技术的进步,太阳能电池的成本也逐步降低,市场普及化的程度也在提升。
然而,传统的太阳能电池技术面临着一些挑战。
首先,制造太阳能电池所需的硅材料在现有资源供给下存在一定局限,未来可能会面临供应瓶颈。
其次,太阳能电池的转换效率虽然已经较高,但与化石能源相比还有一定的差距,因此提高太阳能电池的转换效率是未来的主要研究方向之一。
此外,太阳能电池的稳定性和寿命也是亟需解决的问题,因为其长期稳定性和耐用度直接关系到太阳能电池的经济性和可持续性。
然而,尽管存在一些技术问题,太阳能电池技术的未来前景依然十分光明。
首先,随着科技的不断进步,新材料的应用为太阳能电池的性能提升提供了新的可能。
例如,有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等新型材料,以其较高的转换效率和较低的制造成本成为当前的研究热点。
其次,新兴的太阳能电池技术,如薄膜太阳能电池和柔性太阳能电池等,为太阳能电池的应用场景扩展提供了新的可能性。
这些新型太阳能电池具有重量轻、柔性可塑性强的特点,适用于建筑一体化、汽车充电等领域,为太阳能电池的商业化应用提供了更多的选择。
此外,太阳能电池技术与其他新兴技术的结合也将推动其发展。
例如,太阳能电池与储能技术的结合,可以解决太阳能的间歇性和不稳定性问题,实现能源的可持续利用。
此外,太阳能电池与人工智能、大数据等技术的结合,可以实现太阳能电池系统的智能监控和优化,提高其效率和经济性。
太阳能能源的发展现状与未来趋势分析
太阳能能源的发展现状与未来趋势分析近年来,随着全球对清洁能源的需求日益增加,太阳能能源作为一种绿色可再生能源备受关注。
太阳能的发展现状和未来趋势备受瞩目,本文将对其进行分析。
1. 太阳能能源的发展现状太阳能能源目前已经在全球范围内得到广泛应用。
据统计,2019年全球新装太阳能发电装机容量达到了1180吉瓦,同比增长了12%。
太阳能发电已经成为全球新增电力装机容量的主要来源。
许多国家也相继制定了太阳能发电的政策,鼓励投资和发展太阳能能源。
2. 太阳能技术的发展进展在太阳能技术方面,光伏发电技术取得了长足的进步。
光伏电池的转换效率不断提高,同时成本也在逐步降低。
新型光伏电池材料的研发以及光伏发电系统的改进,进一步推动了太阳能技术的发展。
此外,太阳能热发电和光热发电技术也得到了一定的突破。
3. 太阳能发电的优势和挑战相比传统的化石能源,太阳能发电具有许多优势。
首先,太阳能是可再生的,不会造成环境污染。
其次,太阳能源分布广泛,几乎所有地区都能获得太阳能。
再者,太阳能具有分散性,能够在离网或微电网系统中使用,为偏远地区提供电力。
然而,太阳能发电也面临着一些挑战,例如能源密度相对较低,需要较大面积的光伏电池板进行发电,造成土地占用问题。
同时,太阳能发电还存在着天气因素的限制,如云层遮挡会影响发电效率等。
4. 太阳能发电的未来趋势随着科技的不断进步,太阳能发电的未来前景十分广阔。
首先,光伏电池的转换效率将继续提高,成本也将进一步降低。
同时,新型的太阳能技术,如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池,也将逐渐成熟并得到广泛应用。
其次,储能技术的发展将进一步促进太阳能发电的普及。
储能技术可以解决太阳能发电的间歇性问题,实现全天候的电力供应。
此外,智能电网和微电网系统的建设将为太阳能发电提供更好的接入条件。
5. 太阳能发电与可持续发展太阳能发电作为一种清洁能源,对于实现可持续发展目标具有重要意义。
太阳能发电可以减少对化石能源的依赖,减少碳排放,缓解气候变化问题。
太阳能电池毕业论文
太阳能电池毕业论文太阳能电池毕业论文随着环保意识的增强和能源危机的逼近,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,备受关注。
本篇论文将探讨太阳能电池的原理、发展历程以及未来的发展前景。
一、太阳能电池的原理太阳能电池,又称光伏电池,是一种将太阳能直接转化为电能的设备。
它的工作原理基于光电效应,即当光线照射到半导体材料上时,光子的能量会激发材料中的电子,使其跃迁到导电带中,从而产生电流。
太阳能电池的核心部分是半导体材料。
常见的太阳能电池材料有硅、镓、铜铟镓硒等。
其中,硅材料是最常用的一种,因其丰富、稳定且成本较低而被广泛应用。
二、太阳能电池的发展历程太阳能电池的发展可以追溯到19世纪中叶,当时科学家们开始探索光电效应。
20世纪50年代,太阳能电池的原型问世,但效率较低,成本较高,应用范围有限。
随着科技的进步,太阳能电池的效率不断提高,成本不断降低。
20世纪70年代,太阳能电池开始在航天领域得到广泛应用。
随后,太阳能电池逐渐应用于地面光伏发电系统,成为一种可靠的清洁能源。
近年来,太阳能电池的发展进入了一个新的阶段。
随着纳米技术、薄膜技术的不断突破,新型太阳能电池不断涌现。
例如,有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等,它们在效率和成本方面都有了显著的提升。
三、太阳能电池的应用前景太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,具有广阔的应用前景。
首先,太阳能电池可以广泛应用于家庭和商业领域。
随着太阳能电池的成本不断降低,越来越多的家庭和商业建筑开始安装太阳能电池系统,以满足部分电能需求,减少对传统能源的依赖。
其次,太阳能电池可以应用于农业领域。
太阳能电池可以为农业提供清洁能源,用于农田灌溉、温室供暖等,提高农业生产效率,减少对传统能源的消耗。
此外,太阳能电池还可以应用于交通运输领域。
随着电动汽车的普及,太阳能电池可以为电动汽车提供充电能源,减少对传统石油能源的依赖,降低空气污染和温室气体排放。
总之,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
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关于太阳能电池发展现状及其前景的探讨苗锟(陕西师范大学理工科基础教学部,西安,710062)摘要:本文详细阐述了主要几类太阳能电池的原理及发展现状,从材料、工艺与转换效率等方面讨论了它们的优势和不足之处,并对太阳能电池的发展趋势进行了预测。
关键词:太阳能电池;转换效率;材料人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力,已经成为越来越值得关注的社会与环境问题。
合理的利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略,是其中最受瞩目的研究热点之一。
近年来,太阳能电池快速发展并取得了可喜的成就。
太阳能电池,可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。
1太阳能电池的原理所谓太阳能电池是指由光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置。
太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴-电子对,在P-N结电场的作用下,空穴由N区流向P区,电子由P区流向N区,接通电路后就形成了电流,这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
2太阳能电池的优缺点太阳能的优点。
太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大特点:第一:它是人类可以利用的最丰富的能源。
据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%。
今后足以供给地球人类,使用几十亿年,真是取之不尽,用之不竭。
第二:地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。
第三:太阳能是一种洁净的能源。
在开发利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡。
绝对不会造成污染和公害。
太阳能的缺点。
第一:能量密度较低,日照较好时,地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。
往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置占地面积大、用料多,成本增加。
第二:天气影响较大,到达某一地面的太阳辐射强度,因受地区、气候、季节和昼夜变化等因素影响,时强时弱,时有时无给使用带来不少困难。
3太阳能电池的发展历程概述人类对太阳能在发电方面的始于1954年,第一块单晶硅电池在美国贝尔研究所试制成功,次年便被用作电信装置的电源。
1958年又被美国首次应用于“先锋一号”人造卫星。
宇宙开发极大促进了太阳能电池的开发。
与此同时,地面用太阳能电池的研究也在不断开展,特别是1973年的能源危机,又大大加速了地面太阳能电池的发展。
许多国家为开发、利用太阳能电池,为阳光发电的研究投入了相当数量的资金。
迄今为止翱翔于太空的成千个飞行器中,大多数都配备了太阳能电池系统。
无论是在宇宙飞行之中的应用,还是作为地面发电系统的应用,从开发速度、技术成熟性和应用领域来看,光伏技术都是新能源中的佼佼者。
在加工工艺方面,人们探索各种各样的电池结构和技术来改进电池性能, 主要有:①单双层减反射膜;②激光刻槽埋藏栅线技术;③绒面技术;④背点接触电极克服表面栅线遮光问题;⑤高效背反射器技术;⑥光吸收技术。
据估测,到2050年,可再生能源将占总一次能源的54%,其中太阳能的比例约为13%~15%;到2100年,可再生能源将占86%,太阳能占67%。
4各类太阳能电池的发展状况太阳能电池类型(按材料分)包括[1]:硅系太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极性电池、纳米经化学太阳能电池。
下面将分别对这4 类电池从其结构特性、生产应用等方面加以叙述。
4.1 硅系太阳能电池[3]单晶硅太阳能电池是当前开发的最快的一种太阳能电池,以高纯的单晶硅棒为原料。
其结构工艺已基本定型,产品已广泛应用与空间和地面。
在实验室里最高的转换效率是28.6%,是印度物理研究所开发的一种依据内部光陷作用的高效硅太阳电池。
硅太阳能电池转换效率最高,但硅的纯度要求高达99.999%,且复杂工艺和材料价格等因素只是成本较高。
多晶硅太阳能电池材料多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。
实验室最高转换效率是19.8%。
预估,不久多晶硅太阳能电池将会在太阳能电池市场上占主导地位。
多晶硅薄膜太阳电池在长波段具有高光敏性,能有效吸收可见光且光照稳定性强,是目前公认的高效率、低能耗的理想电池。
实验室最高转换效率是19%,是由德国费莱堡太阳能研究所采用区域再结晶技术再Si衬底上制得的多晶硅薄膜太阳能电池。
多晶硅薄膜太阳能电池发展很快,将来可望使得电池的成本能够与常规能源相竞争。
非晶硅薄膜太阳能电池相对于单晶硅太阳能电池,材料消耗少、电耗低、成本低。
对太阳辐射的长波区域不敏感,还存在光致衰退S-W效应,可通过制备叠层太阳能电池缓解这些问题。
实验室最高转化效率达21%,是Sanyo公司利用非晶硅沉积在绒面单晶硅片的两面上,制备出的100mm×100mm的电池。
如能解决其稳定性等问题,则将在光复产业中占有越来越重要的地位。
非晶硅电池的另一特点是它可以做在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、甚至柔性塑料片等基板上,还可以制成建筑屋顶用的瓦状太阳电池,应用前景广阔。
自1980 年日本三洋电气公司利用a2Si 太阳电池制成袖珍计算器后,产量连续增长,电池成本也逐年下降 1 随着非晶硅电池性能的不断提高,成本不断下降,其应用领域亦在不断扩大 1 由计算器扩展到其他领域,如太阳能收音机、路灯、微波中继站、交通道口信号灯、气象监测以及光伏水泵、户用独立电源等。
4.2 多元化合物太薄膜阳能电池其材料为无机盐,主要有砷化镓、碲化镉、铜铟硒。
尽管多元化合物太薄膜阳能电池具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,但是其所用的材料中大多用剧毒,且有的是稀有元素,所以其发展受到很大限制。
4.3 聚合物多层修饰电极性电池(有机物太阳能电池)以有机物代替无机物材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向,具有分子结构自行设计合成、以加工、柔韧性好、毒性小、成本低等特点,对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。
未来的研究应该是:提高材料的导电率,提高成膜技术、器件制作工艺水平和开发新型的材料等。
4.4 染料敏化纳米晶化学太阳能电池染料敏化纳米晶化学太阳能电池是利用具有高比表面积多孔特性的薄膜来吸附染料敏化剂,吸收未被半导体吸收的光而产生电动势,进而对半导体电极的光电动势显示敏华作用。
它是新近发展的,成本低廉,工艺简单,性能稳定,光电效率较高。
今后的改进方向为新型、合适敏化剂的探索及制备工艺的改进与薄膜化的研究。
这类电池主要应用在航天器上。
5太阳能电池的发展前景目前对某一种光电池材料, 能利用的光能只是与其能带隙对应的光谱段。
所以, 对单晶硅, 能量转化效率的理论极限为27.8 %。
太阳光中有大量的低能长波光子, 目前的太阳能电池无法有效地将其转换成高能短波光子, 降低了太阳能电池的效率。
德国马普聚合物研究所和索尼材料科学实验室的专家通过大量试验, 找到了两种新物质, 即乙基卟啉白金薄膜和二苯蒽, 解决了阳光中低能长波光子向高能短波光子的转换。
用它们的组合结构可以得到高效率光电转换。
这为太阳能全光谱利用结构的研究提供了很好的开端。
最近,Science报道了美国科学家利用类似太阳天线一样的阵列上的天线获得了太阳光中的红外光子,朝着实现把热转变为电流的太阳能电池迈出了一大步。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。
也是清洁能源,不产生任何的环境污染。
在太阳能的有效利用中,太阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域。
提高转换效率和降低成本是太阳能电池一直被考虑的两个因素。
所以目前的硅系太阳能电池,要想进一步提高转换效率是比较困难的。
因此,今后的研究重点应集中到如何降低成本上来。
在新的世纪, 可持续发展已成为世界的第一大主题。
太阳能对可持续发展的重要战略意义使得各国竞相发展光伏技术, 促使光伏技术在近几年得到快速发展。
德国政府联合埃及、阿尔及利亚和约旦的能源部门, 在2006 年完成的对于欧洲各种能源发展前景的规划TRANS - CSP (concert ration solar power) 计划, 是发展可再生能源方面雄心最大的规划, 在太阳能方面的目标是到2050 年前,要在中东和北非建设多个CSP 电站, 总装机容量102 GW , 占欧洲电力15 %。
我国《可再生能源法》在2006 年1 月1 日正式生效, 太阳能、水能,风能, 地热等可再生能源作为十一五期间国家能源的重点发展方向, 将在政策、税收等享有优惠。
同时,《可再生能源法》中明确指出, 到2020 年, 我国可再生能源的构成比例要占到10 %以上, 其中的第17 条还明确要求房地产开发企业应在建筑物的设计和施工中, 为太阳能的利用提供必备条件。
太阳能利用发展迅速, 全世界产量从1996 年的100 MW 已发展到2004 年的1 132 MW。
目前, 全球燃料价格上涨, 而太阳能发电系统的价格却迅速下降。
这为利用太阳能进一步提供了有利条件。
6小结当前,太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、产业化。
小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大批量生产,并得到广泛应用,在后续研究中,应将减少材料消耗与能耗、降低成本、提高转换效率和稳定性等作为太阳能电池研究及制备工艺的重点。
基于人类对新能源材料的需求和科技不断的进步,太阳能电池在代替常规能源方面将显示愈来愈强的优势。
我们完全有理由相信,太阳能作为一种清洁优良的新能源,它的开发和应用前景都是广阔的,在不久的将来它必将会逐渐应用到我们生活的各个方面中来。
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