太阳能电池的研究现状及发展
太阳能光伏技术研发及应用现状与前沿
太阳能光伏技术研发及应用现状与前沿太阳能光伏技术是当前最为热门的新能源技术之一,在世界范围内得到了广泛应用和推广。
以下为太阳能光伏技术的研发及应用现状与前沿的相关参考内容:1. 研发现状(1)晶薄太阳能电池技术晶薄太阳能电池技术是近年来快速发展的一种新型电池技术,其具有体积小、重量轻、柔性好、透明性高等优点,在建筑物、交通工具等领域有广泛应用前景。
(2)高效太阳能电池技术高效太阳能电池技术是目前太阳能光伏技术研发的热点之一,主要集中在晶体硅太阳能电池与薄膜太阳能电池等方面。
研究人员通过材料优化、外延生长技术、光学设计等手段,不断提高太阳能电池的转化效率和稳定性,使其在实际应用中具有更高的性价比和可靠性。
(3)钙钛矿太阳能电池技术钙钛矿太阳能电池技术是一种新兴的太阳能电池技术,在高效性和较低生产成本方面具有潜在优势。
目前研究人员已经通过材料改进和制备工艺优化等措施,使得钙钛矿太阳能电池的转化效率逐步提高,并在实验室条件下达到了超过25%的高效率。
2. 应用现状(1)太阳能光伏电站太阳能光伏电站是目前太阳能光伏技术最为成熟的应用之一,其集中式装置能够实现大规模电力供应,具有内部化风险少、经济效益高等优点。
目前全球已建成的太阳能光伏电站已经突破1000GW,其中新能源光伏发电占比逐年增大。
(2)户用太阳能光伏发电系统户用太阳能光伏发电系统是近年来得到广泛应用的分布式光伏电站,其具有方便快捷、灵活可调等优点,能够满足家庭、企事业单位等不同需求的供电需求。
目前,我国已建成众多的户用太阳能光伏发电系统,为新能源的普及和推广做出了重要贡献。
3. 应用前沿(1)光伏-储能技术光伏-储能技术是近年来新兴的技术热点之一,其能够解决光伏电站存在的间歇性供电问题,提高太阳能的利用效率和经济效益。
目前,光伏-储能技术已经在我国多个城市实现了应用,并取得显著成效。
(2)可穿戴太阳能光伏设备可穿戴太阳能光伏设备是太阳能光伏技术应用的新型领域,包括太阳能手表、太阳能背包、太阳能充电宝等多种应用形式。
太阳能电池技术的研究与现状分析
太阳能电池技术的研究与现状分析第一章研究背景和意义太阳能是一种重要的可再生能源,在世界范围内得到了广泛的关注和应用。
太阳能电池技术作为太阳能利用的核心技术之一,其研究和发展对于太阳能的利用和推广具有重要意义。
太阳能电池技术的研究和发展不仅可以提高太阳能的利用效率和经济性,还可以减少对传统能源的依赖,实现能源的可持续利用。
第二章太阳能电池技术的原理和分类太阳能电池技术是利用光电效应将太阳能转化为电能的技术。
太阳能电池按照其电化学工作原理不同可分为晶体硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、有机太阳能电池、敏化太阳能电池等五大类。
第三章太阳能电池技术的研究现状(一)晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池是最早被研究和应用的太阳能电池技术之一,具有成熟的工艺和产业链。
目前最高效的单体晶体硅太阳能电池效率已经超过了26%,但是其成本高昂,在大规模应用方面受限。
(二)非晶硅太阳能电池非晶硅太阳能电池具有制备简单、生产成本低等优点,但是其效率相对较低,改善其电池效率是目前的研究重点。
(三)多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一,具有优秀的性价比。
由于其半导体晶体结构的不规则性,其效率相对较低,在材料制备和结构设计方面的改进可以提高其效率。
(四)有机太阳能电池有机太阳能电池具有低成本、轻薄柔性等优点,但是其效率较低、稳定性差,目前正在研究如何提高其效率和稳定性。
(五)敏化太阳能电池敏化太阳能电池是最近几年发展起来的一种太阳能电池技术,具有高效、低成本、易制备等优点,但还存在着稳定性差等问题。
第四章太阳能电池技术的研究方向和发展趋势(一)提高太阳能电池的效率提高太阳能电池的效率是目前太阳能电池技术研究的重点之一。
在晶体硅太阳能电池方面,一些新材料的引入和太阳能电池结构的优化可以提高其效率;在非晶硅、多晶硅和有机太阳能电池方面,寻找具有高光吸收率和高载流子迁移率的新材料是关键。
(二)提高太阳能电池的稳定性太阳能电池在实际应用中往往需要经受长时间的光照、高温、大气环境等复杂环境的考验,因此其稳定性也是研究的重要方向。
太阳能电池的研究现状及发展前景
太阳能电池的研究现状及发展前景太阳能电池是一种将太阳光能直接转化为电能的器件。
它是现代清洁能源领域中备受瞩目的技术之一。
随着对环境污染和非可再生能源的担忧日益增加,太阳能电池作为一种可持续发展和环保的选择,正变得越来越热门。
本文将介绍太阳能电池的研究现状及发展前景。
一、太阳能电池的研究现状太阳能电池是利用半导体材料制成的电池,其工作原理是将光子能量转化为电子能量。
现在最常用的太阳能电池是硅基太阳能电池。
硅基太阳能电池已发展了几十年,其效率已经逐渐接近极限。
然而,硅基太阳能电池的成本仍然比较高,对大规模应用来说仍然不够经济实惠。
为了降低成本同时提高太阳能电池的效率,研究人员正在寻找替代性材料。
一些新兴材料被广泛研究,如钙钛矿、有机太阳能电池和复合太阳能电池等。
其中,钙钛矿太阳能电池由于其高效率和低成本而备受关注。
与硅基太阳能电池相比,钙钛矿太阳能电池不但具有更高效率,而且材料成本也更便宜。
因此,钙钛矿太阳能电池被认为是一种有望在未来大规模应用的技术。
二、太阳能电池的发展前景随着对环境污染和非可再生能源的担忧日益增加,太阳能电池作为一种可持续发展和环保的选择越来越受到重视。
据国际能源机构预测,到2030年,太阳能电力将成为全球电力消费量中最大的单一来源之一。
在未来几年中,太阳能电池技术将继续发展,效率将逐步提高,成本也将进一步下降。
此外,在不断涌现的新材料和新技术的推动下,太阳能电池将不断完善,性能将不断提升。
总的来说,太阳能电池是一种前景广阔的清洁能源技术。
它可以为世界各地的人们提供可靠、廉价的电力,同时帮助我们减少对环境的破坏,降低对化石燃料的依赖。
因此,在国际上,太阳能电池技术被认为是实现可持续发展的关键技术之一。
三、结语太阳能电池作为一种可持续发展和环保的技术,已经成为了清洁能源领域中备受瞩目的一种技术。
虽然目前太阳能电池的研究仍在进行之中,但已经取得了很大的进展。
未来,随着新材料和新技术的涌现,太阳能电池将变得更加高效、便宜和可靠,同时也将为我们提供更多的清洁能源选择。
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。
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。
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。
2024年柔性太阳能电池市场发展现状
2024年柔性太阳能电池市场发展现状柔性太阳能电池是一种具有柔性基底材料的太阳能电池,与传统的硅基太阳能电池相比,柔性太阳能电池具有更高的韧性和适应性。
随着可穿戴设备、智能手机和便携式电子产品等的普及,柔性太阳能电池市场逐渐壮大。
本文将探讨柔性太阳能电池市场的发展现状。
市场概况近年来,柔性太阳能电池市场快速增长,主要受益于以下因素:1.技术进步:新材料和制造工艺的不断创新,使得柔性太阳能电池的效率和可靠性得到了提升。
同时,柔性太阳能电池的重量较轻,便于携带和安装,满足用户对便携性的需求。
2.可穿戴设备的普及:随着可穿戴设备的迅速普及,人们对电池寿命和续航能力的需求不断增长。
柔性太阳能电池具有可弯曲和可塑性的特点,可以灵活地整合到可穿戴设备中,有效延长电池使用时间。
3.可选应用领域广泛:柔性太阳能电池的应用领域非常广泛,包括户外运动设备、智能家居、无人机等。
其柔性特性使得电池可以适应各种曲线表面,提供更多的潜在设计空间。
市场主要参与者目前柔性太阳能电池市场的主要参与者包括:1.太阳能电池制造商:包括国际公司如夏普、三星、LG等,以及国内公司如阿特斯、亿阳等。
这些公司通过研发、生产和销售柔性太阳能电池,推动市场的发展。
2.系统集成商:这些公司负责将柔性太阳能电池整合到各种设备和系统中,以满足不同行业的需求。
他们不仅提供柔性太阳能电池产品,还提供相应的解决方案和技术支持。
3.研究机构和大学:这些机构致力于柔性太阳能电池技术的研究和开发,推动行业的创新和进步。
他们通过合作项目、科研成果转化等方式,为市场提供技术支持和人才培养。
市场发展趋势随着技术进步和用户需求的不断变化,柔性太阳能电池市场有望迎来新的发展机遇:1.提升效率和可靠性:随着新材料和制造工艺的不断改进,柔性太阳能电池的效率有望进一步提升,同时还需要加强对其可靠性的研究和改善。
2.拓展应用领域:随着柔性太阳能电池在可穿戴设备领域的成功应用,未来有望进一步扩大应用领域,如智能家居、交通运输等。
太阳能光伏电池技术的研究现状与发展方向
太阳能光伏电池技术的研究现状与发展方向摘要:太阳能光伏电池是可再生能源的关键技术之一,它已经在可再生能源领域取得了显著的进展。
然而,光伏电池技术仍然面临一些挑战,如效率、成本和可持续性等方面的问题。
本文将探讨当前太阳能光伏电池技术的研究现状,并提出了未来的发展方向,以促进光伏电池技术进一步的突破和应用。
一、研究现状1. 多晶硅电池:多晶硅电池是当前太阳能光伏电池市场上占据主导地位的技术。
该技术以其相对较低的成本和较高的效能,受到了广泛的支持和应用。
然而,多晶硅电池的制造过程对于环境资源的消耗较大,且制造过程中产生的废料需要进行合理的处理和回收。
2. 单晶硅电池:单晶硅电池是一种具有更高效率的光伏技术,其效率可达到最高的水平。
然而,由于单晶硅材料的制造成本较高,导致单晶硅电池在市场上的比重相对较小。
随着技术的不断进步,人们对单晶硅电池的研究和应用越来越关注,以期降低制造成本,提高市场竞争力。
3. 薄膜光伏电池:薄膜光伏电池是一种新兴的太阳能电池技术,以其相对较低的制造成本和较高的柔性应用性能而备受关注。
该技术利用了较少的原材料,可以在各种曲面和复杂结构上进行应用,扩展了光伏电池的使用范围。
但是,薄膜光伏电池的转换效率目前仍然较低,需要进一步改进。
二、发展方向1. 提高光伏电池的转换效率:提高光伏电池的转换效率是当前研究的重点之一。
目前,太阳能电池的转换效率一般在20%至25%之间,而理论上的极限效率约为33%。
因此,研究人员可以通过优化材料结构和光学设计,提高电池的光电转换效率,从而提高光伏电池的实际应用价值。
2. 降低光伏电池的制造成本:降低光伏电池的制造成本是实现规模化应用的关键。
目前,太阳能电池的制造过程依赖于昂贵的设备和材料,导致制造成本较高。
因此,研究人员可以通过开发新的制造工艺和材料,降低光伏电池的制造成本,提高其市场竞争力。
3. 提高光伏电池的可持续性:可持续性是光伏电池技术发展的重要方向之一。
太阳能电池技术的发展现状和趋势
太阳能电池技术的发展现状和趋势随着人们对环境保护意识的提高和传统燃煤等化石燃料的日益减弱,太阳能等可再生能源逐渐成为人们关注和研究的重点之一。
太阳能电池是应用太阳能转换为电能的关键技术之一,其发展现状和趋势值得关注。
1. 太阳能电池技术的发展现状:多样化、智能化发展目前太阳能电池技术正在向多样化、智能化发展。
传统的硅晶太阳能电池,尽管具有稳定性高、可靠性高等优点,但是制造成本高、能源转换效率低等缺点,局限了其应用范围。
同时,新型太阳能电池技术如有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等的成熟,也进一步促进了多样化发展。
在智能化方面,目前随着工业4.0技术的应用,太阳能电池生产过程中的自动化与智能化程度得到了极大提高。
例如,具有自动光伏片切配合、快捷光学排布、充电执行等功能的智能光伏电池板生产线已经问世。
未来随着技术的发展,太阳能电池技术在多样化和智能化方面依然有着巨大发展空间。
2. 太阳能电池技术的发展趋势:转型多样化、高效化未来太阳能电池技术的发展趋势将主要囊括在转型多样化和高效化两个方面。
转型多样化:随着传统硅晶太阳能电池技术的限制,新型的有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池技术不断崛起。
未来的太阳能电池仍会面临技术上的突破和创新。
例如,目前同样处于研发阶段的染料敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池、纳米太阳能电池等,都有望在不久的将来得以实现应用。
高效化:在大量太阳光照射的情况下,太阳能电池的转换效率将会影响其应用效果。
因此,未来太阳能电池技术的发展方向将主要着重于高效化。
在太阳能电池的材料和制造工艺上,多方研究机构正在进行创新和改进,例如提高硅晶太阳能电池转换效率的多晶硅太阳能电池、基于纳米晶的材料等等。
综上所述,太阳能电池技术的发展现状和趋势均是多样化、智能化、高效化的。
未来随着技术的不断改进和创新,太阳能电池的应用将更加广泛,对保护环境、提高能源利用效率也将发挥更重要的作用。
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。
太阳能电池技术的研究现状与发展趋势
太阳能电池技术的研究现状与发展趋势随着全球节能减排的呼声和能源危机的日益加剧,人类对于可再生能源的关注度也日益提升。
在众多可再生能源中,太阳能能源是最为广泛的一种。
太阳能电池作为太阳能转化为电能的核心部件,其研究和发展一直备受重视。
太阳能电池是指将太阳能直接转换成电能的电子器件,目前以硅材料为主,黑色的硅片成为了最常见的太阳能电池组成部分。
但是,硅制思路发展受到物料瓶颈的影响和制造成本限制等问题,研究者不断地探索和发展出新的太阳能电池技术。
非硅太阳能电池技术研究人员一直在努力寻找其他的非硅太阳能电池材料,这些材料不仅可以工作在和硅类似的波段,而且具有诸如更高的光吸收、更小的尺寸和更容易制备等优点。
基于钙钛矿、有机和无机杂化过渡金属卤化物、二维层状材料等的非硅太阳能电池呈现出了活力,并迅速成为目前太阳能电池领域的研究热点。
钙钛矿太阳能电池是硅太阳能电池的有力竞争对手,其制造方法简单且代价少,效率也更高。
有机与无机杂化太阳能电池要求制造出对光电响应高的材料,并与有主电荷传输和分离的关键功能。
二维层状材料太阳能电池是利用2D材料特有的电子、热、光学等物理和化学性质,其与硅太阳能电池相比更具有可塑性和灵活性。
太阳能电池效率的提高太阳能电池的效率是指将太阳能转化为电能时的转换效率,其意义是太阳能电池的重要技术指标之一。
硅太阳能电池的效率已经到达了23%的水平以上,另一方面,只有创造新的技术才能突破效率的极限。
当前,广大研究者试图通过多种途径提高太阳能电池的能量转换效率。
例如,制造更薄的硅片,以减少在其密度上的过度损失,还可以通过其它方法改变硅片内结构,以提高电子和空穴的流动能力。
在非硅太阳能电池方面,尽管钙钛矿太阳能电池的效率不如硅太阳能电池那么高,但它的优点在于能够在多波段中对不同的光吸收率给予优化。
太阳能电池制造技术的探寻新的太阳能电池制造技术唯一的目的就是提高太阳能电池的效率,同时降低其制造成本。
商业硅太阳能电池已经成为成熟技术,但其制造依赖于繁复的生产过程和昂贵的设备,导致成本升高,同时也使其不能广泛地推广和应用。
太阳能电池技术的研究进展和未来发展方向
太阳能电池技术的研究进展和未来发展方向太阳能电池是目前广泛使用的一种可再生能源技术。
与传统的化石燃料相比,太阳能电池能够减少对环境的污染,并降低全球暖化的影响。
随着技术的不断进步,太阳能电池的效率和成本也在不断提高。
本文将探讨太阳能电池技术的研究进展和未来发展方向。
一、太阳能电池的工作原理太阳能电池是一种可以将太阳能转换为电能的半导体器件。
其工作原理是利用半导体材料中的电子和空穴进行带电粒子的运动和转移。
太阳能电池在外界照射下,半导体材料中的光子将被吸收,并促使电子从价带跃迁到导带中。
在导带中,电子可以流动到负极,形成电流。
而空穴则流向正极,形成电势差。
这样,太阳能电池就将光能转化为电能。
二、太阳能电池技术的研究进展近年来,太阳能电池的效率和成本在不断提高。
目前,常用的太阳能电池有晶体硅电池、多晶硅电池、薄膜电池等几种。
其中,晶体硅电池的效率最高,但制造成本较高。
而薄膜电池制造成本较低,但效率较低。
除了材料方面的改进外,太阳能电池的结构设计也在不断优化。
例如,有研究表明,通过将太阳能电池的表面设计为纳米结构,可以提高太阳能电池的效率。
此外,通过在太阳能电池中引入多层次结构,也可以提高电池的光吸收率和电子传输效率。
三、太阳能电池技术的未来发展方向未来,太阳能电池将继续得到进一步的改进和发展。
以下几个方面是太阳能电池未来技术的发展方向:1. 提高效率太阳能电池的效率是最重要的指标之一。
未来,太阳能电池的效率仍将得到提高。
例如,通过引入新型材料和设计新的电池结构,可以提高太阳能电池的效率。
2. 降低制造成本太阳能电池的制造成本是目前太阳能电池行业面临的最大难题之一。
未来,通过开发新的制造技术和改进成本结构,可以降低太阳能电池的制造成本。
3. 研究太阳能电池的长期稳定性太阳能电池的长期稳定性是一个需要重视的问题。
在实际使用中,太阳能电池的寿命较短。
未来,需要研究太阳能电池的长期稳定性,以提高太阳能电池的使用寿命。
太阳能电池的发展现状及未来趋势
太阳能电池的发展现状及未来趋势随着能源危机的日益严重,太阳能电池作为可再生能源的代表之一,逐渐成为人们极力推崇的替代方案。
太阳能电池的发展历程悠久,虽然已经取得了一定的成功,但依然存在着一些问题。
在未来,太阳能电池将会怎样发展呢?本文将从发展现状和未来趋势两个方面来做一番探讨。
一、太阳能电池发展现状太阳能电池作为太阳能利用的基础,其发展历程悠久。
太阳能电池起源于20世纪50年代,目前,太阳能电池主要包括单晶硅、多晶硅、薄膜太阳能电池等几种类型。
虽然太阳能电池已经在一定程度上解决了能源危机问题,但依然存在着以下问题。
1.能效低下目前太阳能电池的转换效率还不够高,大多数电池的输出效率在10-25%之间。
太阳能电池的能效低下是制约其发展的主要因素之一。
2.成本高昂太阳能电池的成本相对较高,限制了其在市场上的普及。
虽然近年来太阳能电池的成本有所降低,但仍然需要更多的科技支持来使其成本进一步下降。
3.质量不稳定太阳能电池的质量稳定性存在一定问题,电池寿命比较短,需要长时间维护和更换,导致能源利用效率低下。
二、太阳能电池未来发展趋势太阳能电池作为绿色环保的重要源头,未来的发展趋势充满着无限的想象空间。
目前人们已经在太阳能电池的研究方向,进行着各种探索。
1.提高转换效率未来太阳能电池的研究将着力提高其转换效率,使其能让更多人所了解和使用。
以非晶硅和多晶硅为代表的新型材料,其转换效率最高可达35%。
2.降低成本未来,太阳能电池还需要进一步降低成本,使得其更好地适应市场需求。
目前人们已经在从材料、生产工艺等方面入手,降低太阳能电池的成本。
3.提高稳定性未来太阳能电池还需要提高其稳定性,增加其使用寿命,降低维护和更换成本。
4.生产方式改变未来,太阳能电池的生产方式也将会发生一定变化。
随着3D打印技术的逐渐发展,人们可以将太阳能电池直接打印在建筑物和设备上,使太阳能电池融入到人们的生活中。
总结太阳能电池的发展有着悠久的历史,现状和未来都有各自所面临的问题和机遇。
太阳能电池技术的现状及发展趋势
太阳能电池技术的现状及发展趋势太阳能电池技术是近年来备受关注的一种新型可再生能源技术,是利用太阳辐射能够产生的能量进行电能转换的一种技术。
太阳能电池技术在未来的能源体系中将扮演重要角色,因为它不仅环保、可再生、普遍存在而且在可持续发展的角度下,它是人类能源革命中很重要的一步。
一、太阳能电池技术的发展历程太阳能电池技术的历程可以追溯到19世纪初,1800年,到英国银行家Alexander Edmond Becquerel开始最早探索关于太阳能电池的原理。
但当时的太阳能电池技术非常原始,靠烧制硒化银或氧化铅、氧化铜等物质,并将其切成薄片,组成太阳电池单元,储存大量的能量以供电力使用。
这种太阳能电池要求不断地进行检测、维护,所以运行成本很高,且效率十分低下。
20世纪几十年代,美国贝尔实验室组织了一支专门从事太阳能电池研究的专业小组,成功地研制出利用单晶硅制作的具有更高效率和更长寿命的太阳能电池。
1989年,世界首个基于多晶硅太阳能电池组件的太阳能光伏综合加工系统在美国得克萨斯州特克萨科纳投入运行。
从那时起,太阳能电池技术的普及度和效率逐渐提高。
2013年8月,第一太阳能电池飞行器“太阳神1”被发射到了太空。
二、太阳能电池技术的现状太阳能电池技术已经成为可以实用化的技术,目前全球安装容量超过2万兆瓦,在欧洲和美国,太阳能电池被广泛应用于LED路灯、无人机、机器人、高速公路警示灯、移动公交车站亭、野外无线电通讯站、号角灯塔等各类为技术提供电力设施中。
近年来,随着太阳能电池产业的迅猛发展,国内的太阳能电池生产企业越来越多,太阳能电池生产技术不断改进,造出来的太阳能电池产品不仅效率更高,稳定性和耐腐蚀性也更好。
目前太阳能电池产品普遍采用的是单晶硅、多晶硅和非晶硅三种材料。
其中,单晶硅太阳能电池的转换效率最高,通常在18%~21%之间,多晶硅太阳能电池效率为15%~18%,非晶硅太阳能电池效率仅为7%~10%。
太阳能电池储能技术的研究与进展
太阳能电池储能技术的研究与进展随着环保理念的普及和能源价格的不断上涨,太阳能电池技术逐渐成为全球研究热点之一。
其中,太阳能电池储能技术受到越来越多的关注。
本文将介绍太阳能电池储能技术的概念、现有的太阳能电池储能技术的分类和研究现状,并展望未来的发展方向。
一、太阳能电池储能技术的概念太阳能电池储能技术是指将太阳能转化为电能后,通过储能器件将电能存储和释放的技术。
太阳能电池储能技术的主要目的是解决太阳能发电的波动性问题。
由于太阳能的稳定性差,一天之中太阳的照射时间和强度都会发生变化,因此太阳能电池发电功率也会随之波动。
而储能技术的引入可以使得无时无刻都能使用太阳能发电,从而使得太阳能发电更加可靠和高效。
二、太阳能电池储能技术的分类目前,太阳能电池储能技术可以分为以下三种类型:(一)电池储能技术电池储能技术是目前应用最广泛的太阳能电池储能技术。
该技术利用锂电池、铅酸电池和钠离子电池等电池作为储能器件,将太阳能发电转化成电能,经过逆变器后储存在电池里。
电池可以在需求高峰时释放储存的电能,满足用户需求。
但是,目前市场上的电池储能系统存在成本高、能量密度低、安全性差等问题。
(二)电容储能技术电容储能技术是指将太阳能发电后的电能储存在电容器中,实现对电能的储存和释放。
由于电容器本身具有无极性、充放电速度快、能量转换效率高等优点,因此在储能技术中具有非常大的潜力。
但是,电容储能技术的成本较高,且目前仍存在电容器容量小、稳定性差等问题。
(三)化学反应储能技术化学反应储能技术是指通过化学反应将太阳能转化为电能,从而实现对电能的储存和释放。
该技术在电解水制氢和燃料电池等应用中已经得到了广泛的应用。
但是,化学反应储能技术需要使用化学物质来进行储存和释放,因此存在反应过程难以控制、储能成本高等问题。
三、太阳能电池储能技术的研究现状目前,太阳能电池储能技术在国际上已经得到了广泛的研究和应用。
在电池储能技术方面,来自日本、韩国、美国等国家的企业和科研机构已经推出了多款高容量、高循环寿命的电池储能系统。
太阳能电池的研究现状及发展趋势
太阳能电池的研究现状及发展趋势随着环保意识的不断增强,太阳能的发展日益受到关注。
而太阳能电池便是将太阳能转化为电能的核心部分。
在此,我们将就太阳能电池的研究现状及发展趋势进行分步骤的阐述。
一、研究现状太阳能电池的研究始于19世纪60年代,至今已有数十年的历史。
最早的太阳能电池是由硒元素制成的,效率较低,但却为太阳能电池的后续研究提供了重要的思路。
20世纪初,半导体材料如硅、锗等开始应用于太阳能电池中。
到了20世纪50年代,双层结构太阳能电池的出现,使得太阳能转化率有了较大提升。
近年来,随着科技的飞速发展和环保意识的不断增强,太阳能电池的研究也在不断升级。
晶体硅太阳能电池是现阶段最为成熟的太阳能电池技术。
同时,随着新型材料的不断涌现,有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等新型太阳能电池也逐步走进人们的视野。
预计未来,太阳能电池研究将继续发展、完善,不断提高太阳能转化率和发电效率。
二、发展趋势1. 提高光电转换效率光电转化效率是影响太阳能电池发电能力的关键因素。
目前,大多数太阳能电池的效率在10% - 20%之间。
因此,未来的研究方向之一是提高太阳能电池的效率。
钙钛矿太阳能电池、柔性太阳能电池等新型太阳能电池具有更高效率,有望成为未来的发展方向。
2. 智能化与网络化太阳能发电需要综合考虑天气、气温等多种因素,因此难以直接由人力控制。
未来的太阳能电池有可能更加智能化,通过传感器、自动控制等技术实现可编程控制,同时网络化实现远程监控与管理。
3. 并网能力的提升并网是太阳能电池的重要应用之一。
当前对于并网技术的研究主要集中在电池与电网的互动性和电力质量问题。
未来,太阳能电池的并网能力有望得到进一步提升。
总之,随着科技的不断进步和环保意识的不断加强,太阳能电池的研究将不断升级,未来颇有发展潜力。
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太阳能电池的研究现状及发展
【摘要】近年来随着人们对环境的重视,对新能源的需要变得越来越大,太阳能成为新型能源将被广泛应用。
黄铁矿结构的二硫化铁(FeS2)是一种具有合适的禁带宽度(Eg≈0.95eV)和较高光吸收系数(当λ≤700nm时,α=5×105cm-1)的半导体材料,而且其组成元素在地球上储量丰富、无毒,有很好的环境相容性。
因此,FeS2薄膜在光电子以及太阳能电池材料等方面有潜在的应用前景,受到人们的广泛关注。
本文从不同制备方法所制备出的二硫化铁薄膜的研究结果,来分析二硫化铁薄膜的研究状况。
【关键词】能源;二硫化铁;制备方法;光电性能
1.引言
太阳能电池自1954年由诺贝尔实验室和RCA公司几位杰出的科学家发明问世以来,由于地球变暖现象的日益严重,世界各国对二氧化碳的排放量均采取严格的管制,再加上石油匮乏,40年后将消耗殆尽,其价格持续攀升,这些因素都促成了对代替能源的重视与需求,也激发了太阳能产业的蓬勃发展。
太阳是一座聚合核反应器,它一刻不停地向四周空间放射出巨大的能量。
它的发射功率为3.865×1026J/S(相当于烧掉1.32×1016ton标准煤释放出来的能量)。
地球大气表层所接收的能量仅是其中的22亿分之一,但是地球一年接收的太阳的总能量却是现在人类消耗能源的12000倍。
另外,根据文献记载太阳的质量为1.989×1030kg,根据爱因斯坦相对论(E=mc2)可以计算出太阳上氢的含量足够维持800亿年。
而由地质资料得出的地球年龄远远小于这个数字。
因此可以说太阳能是取之不尽、用之不竭的[1-3]
2.太阳能电池
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,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。
2.1 太阳能电池发展
目前,太阳能电池产品是以半导体为主要材料的光吸收材料,在器件结构上则使用P型与N型半导体所形成的PN结产生的内电场,从而分离带负电荷的电子与带正电荷的空穴而产生电压。
由于晶体硅材料与器件在技术的成熟度方面领先于其他半导体材料,最早期的太阳能电池极为晶体硅制成,直到近几年晶体硅太阳能电池仍有大约90%的市场占有率。
除了技术与投资门槛较低以外,不用担心硅原料匮乏等都是造成其市场占有率高的主因。
在晶体硅太阳能电池之后,大约从1980年起开始有非晶硅薄膜太阳能电池
产品导入市场,率先应用于小型电子产品(如计算机、手表等),接着因技术演进而有大面积的太阳能电池模块用于建筑物,甚至以其可弯曲的特性创造更宽广的多元应用。
只要是具有直接能隙的半导体材料,因其光吸收系数很高,如GaAs、CdTe、CIGS等,都可以作为薄膜太阳能电池结构中的光吸收层,厚度只有数微米。
比起间接能隙的晶体硅材料(一般需要数百微米的厚度),薄膜太阳能电池用料较少,再加上晶体硅原料价格居高不下,在材料成本上会显著低于晶体硅太阳能电池。
若未来技术成熟度和自主性提升,将有利于市场占有率的提高。
太阳能电池能否作为一般能源广泛使用,与它的发电成本是否能与市电竞争有关。
大量生产之下却又成本大幅降低的空间,而靠技术的精进来提升电池的效率也有助于成本下降,音量产于技术进展而是成本降低,到2030年可能与核能发电成本相当[4]。
2.2 太阳能电池的研究历程
以太阳能发展的历史来说,光照射到材料上所引起的“光起电力”行为,早在19世纪的时候就已经发现了。
1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。
1849年术语“光-伏”才出现在英语中。
1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。
Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结,器件只有1%的效率。
到了1930年代,照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。
1946年Russell Ohl申请了现代太阳电池的制造专利。
到了1950年代,随着半导体物性的逐渐了解,以及加工技术的进步,1954年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后对光更加敏感这一现象后,第一个太阳能电池在1954年诞生在贝尔实验室。
太阳电池技术的时代终于到来。
1960年代开始,美国发射的人造卫星就已经利用太阳能电池作为能量的来源。
1970年代能源危机时,让世界各国察觉到能源开发的重要性。
1973年发生了石油危机,人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生用途上。
在美国、日本和以色列等国家,已经大量使用太阳能装置,更朝商业化的目标前进。
在这些国家中,美国于1983年在加州建立世界上最大的太阳能电厂,它的发电量可以高达16百万瓦特。
南非、博茨瓦纳、纳米比亚和非洲南部的其他国家也设立专案,鼓励偏远的乡村地区安装低成本的太阳能电池发电系统。
而推行太阳能发电最积极的国家首推日本。
1994年日本实施补助奖励办法,推广每户3,000瓦特的“市电并联型太阳光电能系统”。
在第一年,政府补助49%的经费,以后的补助再逐年递减。
“市电并联型太阳光电能系统”是在日照充足的时候,由太阳能电池提供电能给自家的负载用,若有多余的电力则另行储存。
当发电量不足或者不发电的时候,所需要的电力再由电力公司提供。
到了1996年,日本有2,600户装置太阳能发电系统,装设总容量已经有8百万瓦特。
一年后,已经有9,400户装置,装设的总容量也达到了32百万瓦特。
随着环保意识的高涨和政府补助金的制度,预估日本住家用太阳能电池的需求量,也会急速增加。
在中国,太阳能发电产业亦得到政府的大力鼓励和资助。
2009年3月,财政部宣布拟对太阳能光电建筑等大型太阳能工程进行补贴[5]。
加州伯克利大学评估了23种有利用前景的半导体材料,发现l2种有足够的丰度,能满足或充分满足全球在这方面的能源需求。
在这l2种材料中,有9种重要的原材料成本低于目前大规模生产的光伏材料中使用的硅晶体[9]。
4.总结与展望
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。
目前,全球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。
2011年,在光伏市场带动下,全球光伏电池产量持续增长,达到29.5GW。
2008年全球薄膜太阳能电池产量达988.8MW,同比增长122%。
2009年世界生产的光伏电池总量达到10700MWp,其中薄膜电池1700MWp,在其中占比约15.9%。
2010年全球薄膜太阳能电池产量增长迅速,产量为2767MW。
这几年中,薄膜太阳能电池总产量的增长率一直维持在高位。
我国也高度重视薄膜太阳能电池技术的研发和产业化,与国际先进水平差距逐步缩小,积极有序地发展。
截至2008年底,我国已建成并投产的14家薄膜太阳能电池企业的产能约达125.9MW,年产量约为46MW。
截止2009年底,已开工建设和已开展前期工作宣布建设的薄膜太阳能电池项目将近40个。
在未来市场中,薄膜太阳能电池所占的比重将会不断增加,薄膜太阳能电池的研发将继续提速。
未来光伏建筑一体化(BIPV)的推广以及国家扶持太阳能
电池发展的政策陆续出台,将推动我国薄膜太阳能电池新一轮的高速发展。
另外,薄膜电池已被列入我国太阳能光伏产业“十二五”规划的发展重点。
本文介绍了国内外太阳能电池的背景和发展,不同材料的太阳能电池,以及重点讲述了黄铁矿新型太阳能电池的一些特性和未来的发展趋势。
在未来的一段时期内,薄膜电池、柔性电池以及叠层电池将成为太阳能电池研究领域的主流。
染作为新型陶瓷基太阳能电池,料敏化太阳能电池已逐渐得到国际专家、学者以及多领域产业的关注与重视,待技术条件成熟后,将成为国际市场的主流产品。
参考文献
[1]黄素逸.能源科学导论[M].北京:中国电力出版社,1999:202-204.
[2]朱兆瑞,祝昌汉等编.中国太阳能[M].北京:气象出版社,1988:1-5.
[3]叶大均,能源概论[M].北京:清华大学出版社,1990:2-3.
[4]黄惠良,林坚杨等.太阳能电池——制备·发展·应用[M].科学出版社,2012:6-9.。