太阳能电池发展历史和现状概述
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太阳能电池的 发展历史和现状
制作人 ： 周浪 学号：201307060037
15／10／10
背景
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。
铜铟镓硒 带硅片硅 锑化镉
非晶硅
多晶硅
单晶硅
2007年各类太阳能电池比重
硅太阳能电池
以硅片为载体的光伏电池制造技术，其理论极限 效率为29%，按目前技术路线，提升效率的难度 已经非常大。 薄膜太阳能电池由于具有大面积沉淀、低材料消
耗及可在低成本基板上制作，有较大的成本下降
潜力的优点，其发展前景非常看好，成为近阶段 发展研究的重点。
15／10／10
基本原理
定义： 太阳能电池是通过光电效应或 光化学效应直接把光能转化成电能的 装置 。 所以太阳能电池的基本原理就是： 光电直接转化 ——光电效应 光-热-电转化 ——光化学效应
15／10／10
太阳能电池的材料
料主 要 材
半导体 单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs有机半导体 表面涂层 金属氧化物、导电聚合物 电极 金属导体 封装 玻璃、有机玻璃
15／10／10
2010
年 我 国 太 阳 能 电 池 品 牌 排 行 榜
8
9 10
晶澳JA
天合光能Trina Solar CSI阿特斯
（十大太阳能电池品牌，美国纳斯达克证券交易 Baidu Nhomakorabea上市公司，晶澳太阳能有限公司）
（十大太阳能电池品牌，太阳能光伏产业的先锋， 常州天合光能有限公司） （加拿大太阳能公司在华独资公司，CSI阿特斯太 阳能光电（苏州）有限公司）
成本过高
目前,太阳能电池的应用已从军事领域、 航天领域进入工业、商业、农业、 通信、 家用电器以及公用设施等部门，尤其可以 分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和 农村使用，以节省造价很贵的输电线路。 但是在目前阶段，它的成本还很高，发出 1kW电需要投资上万美元，因此大规模使用 仍然受到经济上的限制。
目前，国际光伏巨头们大都放缓了晶体硅 太阳能电池产能的扩张，转而加强了对低成本 非晶硅、碲化镉、铜铟硒等薄膜电池以及柔性 电池、高效Ⅲ-Ⅴ族电池的投入,并规划了雄心 勃勃扩产计划。如： 全球排名第一的Q-Cells公司虽然晶体硅 产能巨大，但早已全线推进现有商业化薄膜电 池技术，对非晶硅、碲化镉、铜铟硒等薄膜电 池均有投入，并初步实现产业化。 全球领导大厂Sharp公司更是果断放弃了 多年国际太阳能产业NO1的地位，停止了晶体 硅电池的扩产，转而大力发展非晶硅薄膜太阳 电池，计划2010年薄膜电池投产1GW，2012年 达到6GW。
（全球领先的太阳能公司，晶硅太阳电池高科技 企业，无锡尚德太阳能公司） （全球太阳能电池业龙头，行业标志性品牌，德 国太阳能电池最大生产商） （世界500强企业，大型的综合性电子信息公司， 夏普商贸（中国）有限公司） （太阳能电池品牌，领先的一体化光伏产品制造 商，英利绿色能源控股有限公司） （于1959年日本，十大太阳能电池品牌，大型的 跨国生产企业，京瓷株式会社） （于1947年日本，财富世界500强，太阳能电池品 牌，三洋电机（中国）有限公司） （始于1875年日本，世界500强，十大太阳能电池 品牌，三菱电机（中国）有限公司）
基对 本材 要料 求的
①能充分利用太阳能辐射，即半导体的禁 带不能太宽； ②有较高的光电转换效率； ③材料本身对环境不造成污染； ④材料便于工业化生产，材料的性能稳定 且经济。
发展历史
1839年,光生伏特效应第一次由法 国物理学家A.E.Becquerel发现；
1883年第一块太阳能电池Charles Fritts制备成功 ；
15／10／10
现阶段以光电效应工作的薄膜式（硅薄膜形、 化合物半导体薄膜形和有机膜形）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。 根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为： 硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚 合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能 电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目 前发展最成熟的，在应用中居主导地位。
中国太阳能电池产业的发展 大致可分为三个阶段 ：
• 第一阶段为1984年以后的研究开发时期 ； • 第二阶段是2001年以后的产业形成时期； • 第三阶段是2005年至今的产业快速发展时 期。
15／10／10
1 2 3 4 5 6 7
尚德Suntech Q-Cells 夏普SHARP 英利Yingli 京瓷KYOCERA 三洋SANYO 三菱MITSUBISHI
1946年Russell Ohl申请了现太阳 电池的制造专利；
15／10／10
1954年，第一个太阳能电池诞生在 美国的贝尔实验室； 1960年代，美国的人造卫星开始使 用太阳能电池作为能量来源；
15／10／10
1973年，太阳能电池的应用转移到 一般民生用途上。
自1954发明太阳能电池至今，目前 已经进入第三代发展期
应用前景
我国特别适合太阳电池应用的领域和场合：
太阳能发电站 建筑物太阳能电池幕墙和生态屋顶 城市太阳能路灯和公交站牌照明 西北沙漠地区的绿化灌溉电力
15／10／10
太阳能电池发展瓶颈
效率低
目前市场上大量产的单晶与多晶硅的太 阳电池平均效率约在15%上下，也就是说， 这样的太阳电池只能将入射太阳光能转换 成15%可用电能，其余的85%都浪费成无用 的热能。所以严格地说，现今太阳电池， 也是某种型式的“浪费能源”
第一代的太阳能电池为晶圆技术； 第二代的太阳能电池为薄膜技术；
第三代太阳能电池包含所有正在创新、 启蒙中的新型太阳能光电技术。
发展现状
全球太阳能电池产业在1994-2004年里 增长了17倍,近5年平均年增长率超过50%。 目前，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。自2007年，中国内地和 中国台湾分别成为太阳能电池世界第一和 四大生产地。现阶段，中国内地和中国台 湾太阳能电池产业已经能够占到全球产量 的60%左右 。
制作人 ： 周浪 学号：201307060037
15／10／10
背景
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。
铜铟镓硒 带硅片硅 锑化镉
非晶硅
多晶硅
单晶硅
2007年各类太阳能电池比重
硅太阳能电池
以硅片为载体的光伏电池制造技术，其理论极限 效率为29%，按目前技术路线，提升效率的难度 已经非常大。 薄膜太阳能电池由于具有大面积沉淀、低材料消
耗及可在低成本基板上制作，有较大的成本下降
潜力的优点，其发展前景非常看好，成为近阶段 发展研究的重点。
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基本原理
定义： 太阳能电池是通过光电效应或 光化学效应直接把光能转化成电能的 装置 。 所以太阳能电池的基本原理就是： 光电直接转化 ——光电效应 光-热-电转化 ——光化学效应
15／10／10
太阳能电池的材料
料主 要 材
半导体 单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs有机半导体 表面涂层 金属氧化物、导电聚合物 电极 金属导体 封装 玻璃、有机玻璃
15／10／10
2010
年 我 国 太 阳 能 电 池 品 牌 排 行 榜
8
9 10
晶澳JA
天合光能Trina Solar CSI阿特斯
（十大太阳能电池品牌，美国纳斯达克证券交易 Baidu Nhomakorabea上市公司，晶澳太阳能有限公司）
（十大太阳能电池品牌，太阳能光伏产业的先锋， 常州天合光能有限公司） （加拿大太阳能公司在华独资公司，CSI阿特斯太 阳能光电（苏州）有限公司）
成本过高
目前,太阳能电池的应用已从军事领域、 航天领域进入工业、商业、农业、 通信、 家用电器以及公用设施等部门，尤其可以 分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和 农村使用，以节省造价很贵的输电线路。 但是在目前阶段，它的成本还很高，发出 1kW电需要投资上万美元，因此大规模使用 仍然受到经济上的限制。
目前，国际光伏巨头们大都放缓了晶体硅 太阳能电池产能的扩张，转而加强了对低成本 非晶硅、碲化镉、铜铟硒等薄膜电池以及柔性 电池、高效Ⅲ-Ⅴ族电池的投入,并规划了雄心 勃勃扩产计划。如： 全球排名第一的Q-Cells公司虽然晶体硅 产能巨大，但早已全线推进现有商业化薄膜电 池技术，对非晶硅、碲化镉、铜铟硒等薄膜电 池均有投入，并初步实现产业化。 全球领导大厂Sharp公司更是果断放弃了 多年国际太阳能产业NO1的地位，停止了晶体 硅电池的扩产，转而大力发展非晶硅薄膜太阳 电池，计划2010年薄膜电池投产1GW，2012年 达到6GW。
（全球领先的太阳能公司，晶硅太阳电池高科技 企业，无锡尚德太阳能公司） （全球太阳能电池业龙头，行业标志性品牌，德 国太阳能电池最大生产商） （世界500强企业，大型的综合性电子信息公司， 夏普商贸（中国）有限公司） （太阳能电池品牌，领先的一体化光伏产品制造 商，英利绿色能源控股有限公司） （于1959年日本，十大太阳能电池品牌，大型的 跨国生产企业，京瓷株式会社） （于1947年日本，财富世界500强，太阳能电池品 牌，三洋电机（中国）有限公司） （始于1875年日本，世界500强，十大太阳能电池 品牌，三菱电机（中国）有限公司）
基对 本材 要料 求的
①能充分利用太阳能辐射，即半导体的禁 带不能太宽； ②有较高的光电转换效率； ③材料本身对环境不造成污染； ④材料便于工业化生产，材料的性能稳定 且经济。
发展历史
1839年,光生伏特效应第一次由法 国物理学家A.E.Becquerel发现；
1883年第一块太阳能电池Charles Fritts制备成功 ；
15／10／10
现阶段以光电效应工作的薄膜式（硅薄膜形、 化合物半导体薄膜形和有机膜形）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。 根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为： 硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚 合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能 电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目 前发展最成熟的，在应用中居主导地位。
中国太阳能电池产业的发展 大致可分为三个阶段 ：
• 第一阶段为1984年以后的研究开发时期 ； • 第二阶段是2001年以后的产业形成时期； • 第三阶段是2005年至今的产业快速发展时 期。
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尚德Suntech Q-Cells 夏普SHARP 英利Yingli 京瓷KYOCERA 三洋SANYO 三菱MITSUBISHI
1946年Russell Ohl申请了现太阳 电池的制造专利；
15／10／10
1954年，第一个太阳能电池诞生在 美国的贝尔实验室； 1960年代，美国的人造卫星开始使 用太阳能电池作为能量来源；
15／10／10
1973年，太阳能电池的应用转移到 一般民生用途上。
自1954发明太阳能电池至今，目前 已经进入第三代发展期
应用前景
我国特别适合太阳电池应用的领域和场合：
太阳能发电站 建筑物太阳能电池幕墙和生态屋顶 城市太阳能路灯和公交站牌照明 西北沙漠地区的绿化灌溉电力
15／10／10
太阳能电池发展瓶颈
效率低
目前市场上大量产的单晶与多晶硅的太 阳电池平均效率约在15%上下，也就是说， 这样的太阳电池只能将入射太阳光能转换 成15%可用电能，其余的85%都浪费成无用 的热能。所以严格地说，现今太阳电池， 也是某种型式的“浪费能源”
第一代的太阳能电池为晶圆技术； 第二代的太阳能电池为薄膜技术；
第三代太阳能电池包含所有正在创新、 启蒙中的新型太阳能光电技术。
发展现状
全球太阳能电池产业在1994-2004年里 增长了17倍,近5年平均年增长率超过50%。 目前，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。自2007年，中国内地和 中国台湾分别成为太阳能电池世界第一和 四大生产地。现阶段，中国内地和中国台 湾太阳能电池产业已经能够占到全球产量 的60%左右 。