太阳能电池发展现状与展望

注 Sig n ifican t Atten tio n 重 点 关
第二个阶段为薄膜电池， 已进行大规模化生 产的薄膜电池主要有： 硅基薄膜电池、 铜铟硒化 物 薄 膜 电 池 （CIGS） 和 碲 化 镉 （ CdTe） 薄 膜 电 池。 薄膜电池在阴天、 早晚等弱光条件下， 仍然 可产生电能； 并且在高温条件下衰减微弱， 这优 于晶体硅太阳能电池。 但晶体硅太阳能电池的技 术要更加成熟、 转化效率更高、 稳定性更好。
“十二五” 规划太阳能光伏发电装机总量目标已明确上调至 1 000 万 kW·h， 比该规划初稿中的目标翻 了一番。 虽然受 2008 年金融危机影响， 硅材料的价格大幅度下跌， 使得发电成本出现了下降。 在此情况之 下， 中国各大太阳能电池制造企业于 2008 年 4 月汇聚一堂， 发表了 “2012 年实现 1 元/kW·h” 的 “洛阳宣 言”， 提升了业内人士的士气。 而且， 在 2012 年实现 Grid Parity （太阳发电成本下降至与传统发电成本相 当） 的路线也愈发清晰。
科技创新与生产力
2011年 8 月 总第 211 期 - 027 -
重 点 关 注 Sig n ifican t Atten tio n
太!!阳!能!!电!池!!展!望!
能源是国民经济发展的重要基础之一， 随着国民经济的发展， 能源在国民经济中的地位越显突出。 为 了应对能源与环境问题以及金融危机， 世界各国政府加大了对于可再生清洁能源的重视程度， 其中太阳能 发电是重点发展的对象。 由图 4、 图 5 可知随着经济迅猛发展能源出现不足， 为了长久的可持续发展需要 逐步扩大新能源的利用。
SCI-TECH INNOVATION & PRODUCTIVITY
- 028 - No．8 Aug. 2011，Total No．211
收 稿 日 期 ：2011－06－13；修 回 日 期 ：2011－07－28 作者简介：张维清（ 1985- ） ，女，山西太原人，硕士，主要从事硅片工艺研究，E- mail：66449753@qq.com。
SCI-TECH INNOVATION & PRODUCTIVITY
- 026 - No．8 Aug. 2011，Total No．211
重 点 关 注 Sig n ifican t Atten tio n
文 章 编 号 ：1674-9146（2011）08－0026－03
太阳能电池发展现状与展望
张维清，程 亮
（ 山西天能科技股份有限公司， 山西 太原 030032）
摘 要：介绍了太阳能电池的发展历程， 分析了太阳能电池产业的现状， 并对太阳能电池产业的发展进行了展望。 关键词：太阳能电池；光伏发电；能源 中图分类号：TM914.4 文献标志码：A
近年来通过技术的不断革新， 太阳能电池成本不断降低， 使得太阳能光伏发电走入百姓家成为未来的 趋势。 太阳能作为最丰富的可再生资源且不受地域限制， 因此光伏产业得到了国家的大力支持。 在我国发 布的 《可再生资源法》 中指出可再生资源利用的高新技术及其产业化发展列为科学技术与经济产业的优先 领域， 国家支持与鼓励可再生资源并网发电。 2000 年德国实施了 《可再生能源上网电价法》， 使得光伏产 业迅速扩张， 快速发展。 2007 的光伏系统安装量已达到欧洲 2010 白皮书所规定的 3.6 GWp 安装量目标。 随着德国的 《上网电价法》 的成功实施， 许多国家纷纷效仿， 至 2008 年已有 40 多个国家实施此法。
太!!阳!能!!电!池!!原!理!
太阳能发电是利用半导体的光伏效应将光能转换为电能， 它的出现和发展标志着人类利用太阳能资源 达到了一个全新的发展阶段。 光伏效应 （Photovoltaic Effect PV） 是在 1839 年由法国科学家 Becquera 发现， 太阳能电池是 在 1954 年 由 贝 尔 研 究 所 3 位 研 究 员 Chapin， Fuller 及 Pearson 所发明。 光伏效应是指物 体由于吸收光子而产生电动势的现象， 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 （见图 2）。 即当太阳光或 其 他 光 照 射 半 导 体 的 PN 结 时 ， 就 会 在 PN 结 的 两 边出现电压， 叫做光生电压， 使 PN 结短路， 就会 产生电流[1]。
随着全球经济的发展和社会的进步， 能源的短 缺与环境的污染成为阻碍人类社会经济发展的阻 力。 能源是经济社会发展的命脉， 是提高人们生活 水平的重要物质基础。 此时， 全世界都把目光投向 了可再生能源， 希望可再生能源能够改变人类的能 源结构， 维持长远的可持续发展 （见图 1）。 于是太 阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。
第三个阶段基于前两个阶段提出高效、 绿色、 寿命长和价廉的太阳能电池。 第三代太阳能电池 主要体现在高效上， 解决如何提高效率这个问题 成为当今太阳能电池研究领域最前沿的问题。 2010 年 6 月 9 日第三代染料敏化太阳能电池发明 人 迈 克 尔·格 雷 策 尔 被 授 予 芬 兰 “千 年 技 术 奖 ”。 芬兰 “千年技术奖” 评委会认为， 格雷策尔发明 的这种高性能太阳能电池为研究经济型再生能源 技术提供了可靠保证， 使低成本的可移动太阳能 板和发电窗为消费者所应用成为可能。 随着科技的发展， 太阳能电池将迎来全新的局面， 为人类解决能源 问题做出巨大的贡献。
太!!阳!能!!电!池!!产!业!!现!状!
中国的太阳能资源非常丰富， 理论 储量达到每年 17 000 亿 t 标准煤。 太阳 能资源开发利用的潜力是非常广阔的。 中国光伏发电产业于 20 世纪 70 年代起 步 ， 20 世 纪 90 年 代 中 期 进 入 稳 步 发 展 时期。 太阳能电池及组件产量逐年稳步 增加， 中国可再生能源发展项目办公室 在 《中国光伏产业发展研究报告》 指出 在最近几年世界太阳能光伏产业的快速 发展中， 中国的发展尤其明显 （见图 3）。
太阳能电池发展进程
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20 世纪 80 年代初， 太阳能电池开始形成规模化的生产。 从目前研究和发展的进程状况来看， 太阳能 电池主要经历了 3 个阶段Hale Waihona Puke Baidu发展。
第一个阶段为晶体硅太阳能电池， 包括单晶硅和多晶硅电池。 通过半个多世纪以来科学家们不断地努 力使晶体硅太阳能电池不断地降低成本， 提高了光能转换效率。
Zhang Wei-qing，Cheng Liang
（Shanxi Tianneng Technology Co., Ltd, Taiyuan 030032 China） Abstract: In this paper, the author introduced development history of solar battery. Then, the author analyzed the current situation, and looked into future of development of solar battery industry. Key words: solar battery; photovoltaic power generation; energy
2011 年 7 月 5 日， 山东省最大的企业援藏项目— ——西藏日喀则太阳能光伏电站一期工程完工并网运 行。 该电站年发电量 2 023 万 kW·h，可满足日喀则市 10 万户农牧民用电需求，每年还可节约标准煤 9 000 t， 减排二氧化碳约 17 820 t。 与此同时， 二期 20 MW 工程奠基仪式在日喀则经济技术开发区举行。 我国对于 太阳能光伏发电日趋重视， 太阳能电池也将迎来新的高峰。
2011 年 6 月金家井 1+10 MW 太阳能光伏电站成功并网发电， 投入商业运行， 并且是具备阳光跟踪系 统的光伏电站。 1 MW 光伏发电项目每年可节约标煤约 5 500 t， 减少二氧化碳排放 15 000 t， 减少二氧化硫 排放 13.2 t。 将续建的 10 MW 光伏发电项目， 上网发电量约 1 540 万 kW·h/a， 产值约 1 760 万元/a。
在新时期的召唤下， 太阳能电池产业必将在人类社会发展中占据重要地位， 不可磨灭。
参考文献： [1] 黄亚平.太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨[J].广东白云学院学报.2007,2(14):113- 117.
（ 责任编辑 李 洋）
Current Situation and Prospect of Solar Battery