太阳能光伏发电前景展望

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沿海企业与科技

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太阳能光伏发电前景展望

杨　军

！青海省新能源研究所＂青海　西宁　！＂＃＃＃＂＃

！摘　要＂文章分析了当前国内外太阳能光伏发电的现状＂并对未来太阳能光伏发电的发展前景作出了展望￥　！关键词＂太阳电池％太阳能％光伏发电％晶体硅　！中图分类号＂　￥％＆’＂（）　！文献标识码＂　＊　！文章编号＂　＂＃＃＋，＋＋－．！－＃＃’　＆＃，＃＂＂＃，＃．　发阶段＂硅系列太阳能电池中！单晶硅和多晶硅电池继续占据　光伏市场的主导地位　！　单　晶　硅　和　多　晶　硅　的　比　例　已　超　过　３６Ｏ　！　而这一发展趋势还在继续增长＂

太阳表面温度　高　达　Ｃ６６６！　！　内　部　不　断　进　行　核　聚　变　反　应　！　并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量＂　太阳能发电　就是把太阳照射的能量转化为电能的方法＂　直接将太阳能变　成电能的半导　体　器　件　称　太　阳　电　池　＂　太　阳　能　是　一　种　取　之　不　尽　＃　用之不竭的能源＂　据估算！地球上每年接收的太阳能！相当于　地球上每　年　燃　烧　其　他　燃　料　所　获　能　量　的　Ｅ６６６　倍　！因　此　！大　力　开　发利用太　阳　能　是　５Ｆ　世　纪　的　高　新　技　术　＂　太　阳　能　发　电　是　最　理　想　的新能源＂　当然！要使太阳能发电真正达到实用水平！一是要　提高太阳能光　电　变　换　效　率　并　降　低　其　成　本　！二　是　要　实　现　太　阳　能　发电同现在的电网联网＂

二＃国外太阳能光伏发电现状及预测

随着现代工业的发展！　全球能源危机和大气污染问题日　益突出！　太阳能作为理想的可再生能源受到了许多国家的重　视＂　目前太阳能电池的种类不断增多＃应用范围日益广阔＃市　场规　模　逐　步　扩　大　＂　世　界　光　伏　组　件　在　过　去　Ｆ７　年　平　均　增　长　率　约

Ｆ７Ｏ＂　５６　世纪　Ｇ６　年代后期！发展更加迅速！ＦＧＧＧ　年光伏组件

生　产　达　到　５６６　兆　瓦　＂　商　品　化　电　池　效　率　从　Ｆ６Ｏ＂ＦＥＯ　提　高　到

一＃太阳电池及光伏发电原理

早在　Ｆ３ＥＧ　年　！法　国　科　学　家　贝　克　雷　尔　８Ｈ＠ＩＪ９Ｋ＠；Ｌ　就　发　现　！光　照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差＂　这种现象后　来被称为￥光生伏打效应％！简称￥光伏效应％＂　ＦＧ７Ｍ　年！美国科　学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶　硅太阳电池　！诞　生　了　将　太　阳　光　能　转　换　为　电　能　的　实　用　光　伏　发　电　技术＂　太阳电池工作原理的基础是半导体　＊（　结的光生　伏　打　效应！就是当物体受到光照时！物体内的电荷分布状态发生变　化而产生电动势和电流的一种效应＂　即当太阳光或其他光照　射　半　导　体　的　＊（　结　时　！就　会　在　＊（　结　的　两　边　出　现　电　压　！叫　做　光　生电压！使　＊（　结短路！就会产生电流＂　太阳光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能　的发电方式＂　它包括光伏发电＃光化学发电＃光感应发电和光　生物发电＂　光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地　吸收太阳光辐射能！并使之转变成电能的直接发电方式！是当　今太阳光发电　的　主　流　＂　时　下　！人　们　通　常　所　说　太　阳　光　发　电　就　是　太阳能光伏发电！亦称太阳能电池发电＂　从上世纪　Ｎ６　年代中　期开始了地面　用　太　阳　电　池　商　品　化　以　来　！晶　体　硅　就　作　为　基　本　的　电池材料占据着统治地位＂　以晶体硅材料制备的太阳能电池　主要包括＆单晶硅　太　阳　电　池！铸　造　多　晶　硅　太　阳　能　电　池　！非　晶　硅　太阳能电池和薄膜晶体硅电池＂　单晶硅电池具有电池转换效　率高！稳定性好！但　是　成　本　较　高　’非　晶　硅　太　阳　电　池　则　具　有　生　产　效率高！成本低廉　！但　是　转　换　效　率　较　低　！而　且　效　率　衰　减　得　比　较　快’铸造多晶硅太阳能电池则具有稳定的转换的效率！而且性　能价格比最高　’薄　膜　晶　体　硅　太　阳　能　电　池　则　现　在　还　只　能　处　在　研　！收稿日期＂－＃＃’，＃（，＂！

ＦＥＯ＂Ｆ７Ｏ　！　生产规模从　Ｆ＂７　兆瓦　Ｐ　年发展到　７＂５７　兆瓦　Ｐ　年！并

正在向　７６　兆瓦甚至　Ｆ６６　兆瓦扩大＂光伏组件的生产成本降到

Ｅ　美元　Ｐ　瓦以下　＂　近　几　年　！全　世　界　太　阳　能　电　池　的　生　产　量　平　均　每

年增长近　Ｍ６Ｏ　！５６６Ｍ　年全世界生产总量更达　Ｆ６６６　兆瓦＂　发展　中国家印度处于领先地位！目前有　７６　多家公司从事与光伏发　电技术有关的制造业！其中有　Ｃ　个太阳电池制造厂和　Ｆ５　个组　件生产厂！年生产组件　ＦＦ　兆瓦！累计装机容量约　Ｍ６　兆瓦＂　本　世纪以来！　一些发达国家纷纷制定了发展包括太阳能电池在　内的可再　生　能　源　计　划　＂　太　阳　能　电　池　的　研　究　和　生　产　在　欧　洲　＃美　洲＃亚洲大规模铺开＂美国和日本为争夺世界光伏市场的霸主　地位！争相出台太阳能技术的研究开发计划！如到　５６Ｆ６　年！美　国　计　划　累　积　安　装　ＭＣ６６　兆　瓦　Ｑ　含　百　万　屋　顶　计　划　ＲＳ　日　本　计　划　累　计　安　装　７６６６　兆　瓦　Ｑ（’，＂　日　本　新　阳　光　计　划　Ｒ　＂　根　据　￥光　伏　报　导　（＊Ｔ１＝１？１＝＜＞Ｉ　（’Ｕ￥　）％杂志　５６６Ｅ　年　Ｅ　月出版的　５５　卷上发表的　世界太阳能电池组件产量汇总表＆　表　＂，＂　世界太阳能电池组件产量汇总

从　上　述　￥世　界　太　阳　能　电　池　组　件　产　量　汇　总　表　％！可　以　清　楚　地

！作者简介＂杨军’＂／０＋　（＆＂男＂山东日照人＂青海省新能源研究所工程师＂研究方向）太阳能光伏发电￥

Ｖ　ＦＦ６　Ｖ

看出！世界太阳能电池材料发展的趋势是非常迅猛的＂　世　界　太　阳　能　电　池　组　件　＃包　括　其　基　础　性　材　料　单　晶　硅　￥的　发　展％！＂＂！　年　是　＃￥￥％　年　的　＆’＆　倍　＃增　长　％’＆　倍　￥＆其　中　日　本　！（）！　年是　＊￥￥％　年的　＊％＋，　倍’增长　＊－’，　倍￥＂

距＂

，＂　专　用　原　材　料　国　产　化　经　过　．八　五　，攻　关　取　得　一　定　成　果　％但

性能有待进一步改进％部分材料仍采用进口品＊

－＂　成本高＊　目前我国电池组件成本约　，＂　元　３　瓦％平均售价　－！　元　３　瓦％成本和售价都高于国外产品＊　％＂　市　场　培　育　和　发　展　迟　缓　％缺　乏　市　场　培　育　和　开　拓　的　支　持　政

策－措施＊　目前国内的主要太阳电池生产厂家主要有！’＊　￥无锡尚德　太阳能电力有　限　公　司　％生　产　电　池　－组　件　％年　生　产　量　为　％＂　兆　瓦　＆　’！　￥云南半导体器件厂％生产单晶硅电池％年生产量为　！　兆瓦＆　’，　￥保定应利太阳能组件厂％生产多晶电池－组件％年生产量为

！））－！！））＆　世界主要太阳电池生产商发展规划见图　＊．＊＂

＆　兆瓦＆’－　￥上海交大国飞太阳能电池厂％生产组件％年生产量

为　＊　兆瓦＆’％￥上海光伏科技有限公司％生产组件％年生产量　％　图　！＂！　世界主要太阳电池生产商发展规划　最　近　的　光　伏　行　业　调　查　表　明　％到　！）＊）　年　％光　伏　产　业　的　年　发　展速度将保持在　，）／　以上＂　年销售额将从　！＂＂－　年的　０（　亿美　金增加到　！（＊（　年　的　，（（　亿　美　金　’如　图　＊．！　所　示　￥＂　许　多　老　牌　的光伏制造公司也从原来的亏本转为盈利＂　兆瓦＊　＂二＃光伏发电的前景展望　在可再生　能　源　中　％太　阳　能　取　之　不　尽　％清　洁　安　全　％是　理　想　的　可再生能源＊　我国的太阳能资源比较丰富％且分布范围较广％　太阳能光伏发电的发展潜力巨大＊　此外％目前太阳能光伏发电　技术已日趋成熟％是最具可持续发展的可再生能源技术之一　＊　截止　！＂＂－　年％太阳能光伏发电的应用领域遍及我们生活的各　个方面％如交通　－通　讯　－公　共　设　施　’如　照　明　￥－家　庭　生　活　用　电　等　＊　尤其是在边远地区％太阳能光伏发电更加显示它的优势＊　我国　目前尚有约　，＂＂＂＂　个村庄％０＂＂　万户％，＂＂＂　万农村人员还没有　用上电％＆＂／　的有电县严重缺电％光伏市场潜力巨大　＊　专家预　测　！＂＂＆　年我国太阳能电池生产能力将超过　，＂＂　兆瓦＊　在今后　图　！＂＃　世界太阳电池市场的实际情况和各种预测情况　的十几年中％太阳电池的市场走向将发生很大的改变％到　！＂＊＂　年以前中国太阳电池多数是用于独立光伏发电系统％　从　！＂＊＊　年到　！＂！＂　年％中国光伏发电的市场主流将会由独立发电系统　转向并网发电系统％包括沙漠电站和城市屋顶发电系统＊　表　！＂＃　按照应用领域市场划分的预测！￥　＂

三！我国太阳能光伏发电的现状及展望

＂一＃光伏发电的现状　我国太阳电池的研究始于　＊￥％１　年％＊￥％￥　年研制成功第　＊