太阳能光伏发电概述

空间太阳能电站
2、光伏电池的发展历史
太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳能电池。 太阳能电池已经经过了160多年的漫长的发展
历史。 从总的发展来看，基础研究和技术进步都起到
了积极推进的作用，至今为止，太阳能电池的 基本结构和机理没有发生改变。
1839年法国实验物理学家E.Becquerel发现液 体的光生伏特效应，简称为光伏效应
的冶金级硅杂质约1-2%）大约8-10元/kg,而太阳电池 用的硅材料价格要高几十倍.
太阳能汽车
太阳能手机
光伏灯源
光伏系统
Railway station in Germany.
屋顶太阳能光伏系统
光伏发电站与跟踪装置
One-axis solar tracking system usually generate 30% more energy, Two-axis system got even more.
1990年世界太阳能电池年产量超过46.5MW
1998年世界太阳能电池年产量超过151.7MW
2004年世界太阳能电池年产量超过1200MW
3、我国太阳能光伏发展历史
1958年我国开始研制太阳能电池。 1959年中国科学院半导体研究所研制成功第一
片具有实用价值的太阳能电池 1971年3月在我国发射的第二颗人造卫星——
世界传统常规能源正处于开采和使用高峰期并 将逐步走向衰落，能源结构必须发生根本性变 革—可再生能源所占比例将逐步上升。
作为最具可持续发展特征的太阳能光伏发电， 将成为未来基础能源的重要组成部分。
光伏技术简介
通过太阳能光伏电池将太阳能转换为电能的发 电系统称为太阳能光伏发电系统（或太阳能电 池发电系统）。
主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所， 如偏僻农村、牧区、海盗、高原、沙漠的农牧渔民提 供照明、看电视、听广播等基本生活用电，为通信中 继站、沿海与内河航标、输油输气管道阴极保护、气 象台站、边防哨所等特殊处所提供电源。
与公共电网相联接的太阳能光伏发电系统称为 联网太阳能光伏发电系统，它是太阳能光伏发 电进入大规模商业化发电阶段、成为电力工业 组成部分之一的重要方向，是当今世界太阳能 光伏发电技术发展的主流趋势。其中光伏电池 与建筑相结合的联网屋顶太阳能光伏发电系统 是各国发展的热点。
科学实验卫星实践一号上首次应用太阳能电池 1979年我国开始利用半导体工业废次硅材料生
产单晶硅太阳能电池
1980年~1990年期间我国引进国外太阳能电池关键设 备、成套生产线和技术
到20世纪80年代后期，我国太阳能电池生产能力达到 4.5MW/年，初步形成了我国太阳能电池产业
2004年我国太阳能电池产量超过印度，年产量达到 50MW以上
1877年制作第一片硒太阳能电池。1883年美 国发明家CharlesFritts描述了第一块硒太阳能 电池的原理。
1904德国物理学家爱因斯坦发表关于光电效应 的论文。1921年由于提出的解释光电效应的理 论获得诺贝尔物理奖。
1951年生成p-n结，实现制备单晶锗电池。
1955年西部电工开始出售硅光伏技术商业专利，
1973年美国特拉华大学建成世界第一个光伏住 宅。
1974年日本推出光伏发电的“阳光计划”；
1979年世界太阳能电池安装总量达到1MW
1982年世界太阳能电池年产量超过9.3MW
1983年世界太阳能电池年产量超过21.3MW； 名为SolarTrek的1KW光伏动力汽车穿越澳大利 亚，20天内行程达到4000Km
我国目前的光伏产业主要在两方面发挥作用：
一是国家示范项目、民心工程和国际合作项目， 如“西藏无电县建设”、“送电到乡”、“光 明工程”等项目的建设。
另外，就是无电地区通信、卫星信号的传输和 接收，以及输油、输气管道的阴极保护等系统 所用的电源。还有极少部分用作带有“科技示 范效应”的路灯、广告牌、草坪灯等电源。
太阳能光伏发电概述
张立强 2009.5.5
本课内容
1. 光伏发电简介及应用 2. 世界光伏发电发展历史 3. 我国光伏发展历史 4. 太阳能光伏产业组成 5. 太阳能光伏发电现状及展望 6. 我国太阳能发电规划
1、光伏发电简介及应用
目前人类对石油和煤炭等传统常规能源的依赖 性过大，太阳能等新能源开发利用则严重不足。
4、太阳能光伏产业组成
4.1 完整产业链的构成：
4.2 生产过程
太阳能电池需要高纯的原料，要求硅材料的纯度至少 99.99998%。即一万个硅原子中最多允许2个原子存 在,一般采用7个9的硅。
硅片尺寸：100mmX100mm，厚度220、240、330 微米。
原料：二氧化硅 将此熔化并除去杂质就可制取粗级硅，也称冶金级硅 材料提纯处理相当昂贵和生产成本很高,金属合金需要
2005~2006年，我国的太阳能电池组件产量在 100MW/年以上，我国成为世界重要的光伏工业基地 之一，初步形成一个以光伏工业为源头的高科技光伏 产业链
随着我国“可再生能源法”的实施，我国太阳 能光伏发电将得到快速发展。
预计在3~5年内我国在太阳能光伏电池研发、 生产、应用产品开发将形成一个世界级的产业 基地，并将在国际太阳能光伏工业产业中占据 重要的地位
太阳能电池是太阳能光伏发电的基础和核心， 是一种利用光生伏打效应将光能转变为电能的 器件，又叫光伏器件。
目前广泛采用的光电转化器件是晶体硅太阳能 电池，生产工艺成熟，已经进入大规模产业化 阶段。
太阳能光伏发电技术应用途径
太阳能光伏发电系统的运行方式可分为离网运行和联 网运行两类。
未与公共电网相联接的太阳能光伏发电系统称为离网 太阳能光伏发电系统，又称独立太阳能光伏发电系统，
1958年美国信号部队制成n/p型单晶硅光伏电 池，单晶硅电池效率达到9%；第一个光伏电 池供电的卫星先锋1号发射，光伏电池100c㎡， 0.1W,为一备用的5mW话筒供电。
来自百度文库
1960年实现单晶硅电池效率达到14%。
1963年Sharp公司成功生产光伏电池组件；日 本在一个灯塔安装242W光伏电池阵列，在当 时是世界最大的光伏电池阵列。