太陽(yáng)能電池也被稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，是一種直接利用太陽(yáng)光發(fā)電的光電半導(dǎo)體片。只要被滿(mǎn)足一定光照條件的光照射，瞬間就能輸出電壓，產(chǎn)生電流。物理學(xué)上稱(chēng)之為太陽(yáng)能光伏（光伏,縮寫(xiě)為產(chǎn)品鑒定生產(chǎn)驗(yàn)證），簡(jiǎn)稱(chēng)光伏。

太陽(yáng)能電池

太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件。以光電效應(yīng)工作的晶體硅太陽(yáng)能電池是主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池和太陽(yáng)能電池還處于起步階段。

數(shù)據(jù)顯示，2012年，中國(guó) 美國(guó)太陽(yáng)能電池繼續(xù)保持產(chǎn)量和性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力日益增強(qiáng)。

隨著太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也在加劇，大型太陽(yáng)能電池企業(yè)之間的并購(gòu)和資本運(yùn)作越來(lái)越頻繁國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的太陽(yáng)能電池廠(chǎng)商越來(lái)越重視行業(yè)市場(chǎng)的研究，尤其是對(duì)行業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)者的深入研究。正因?yàn)槿绱耍淮笈鷩?guó)內(nèi)優(yōu)秀的太陽(yáng)能電池品牌迅速崛起，逐漸成為太陽(yáng)能電池行業(yè)的領(lǐng)頭羊。

術(shù)語(yǔ)“光生伏特（光伏學(xué)）它來(lái)自希臘語(yǔ)，意思是光、伏特和電，來(lái)自意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·伏特和安培的名字，在亞歷山德羅·伏特以后“伏特”它被用作電壓?jiǎn)挝弧?/p>

在太陽(yáng)能發(fā)展史上，光照射在材料上造成的“光起電力”行為早在19世紀(jì)就被發(fā)現(xiàn)了。

1839年，光伏效應(yīng)被法國(guó)物理學(xué)家a.E.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)。1849年術(shù)語(yǔ)“光－伏”才出現(xiàn)在英語(yǔ)中。

1883年，CharlesFritts成功地制備了第一塊太陽(yáng)能電池。查爾斯用覆蓋了極薄金層的硒半導(dǎo)體形成半導(dǎo)體金屬結(jié)，器件只有1%的效率。

在20世紀(jì)30年代，相機(jī)的曝光表廣泛使用光伏行為的原理。

1946年，羅素申請(qǐng)了制造現(xiàn)代太陽(yáng)能電池的專(zhuān)利。

20世紀(jì)50年代，隨著對(duì)半導(dǎo)體物理性質(zhì)的逐漸了解和加工技術(shù)的進(jìn)步，在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)硅摻雜一定量的雜質(zhì)后對(duì)光更加敏感后，第一塊太陽(yáng)能電池于1954年在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生。太陽(yáng)能電池技術(shù)的時(shí)代終于到來(lái)了。

自20世紀(jì)50年代以來(lái)，美國(guó)發(fā)射的衛(wèi)星都使用太陽(yáng)能電池作為能源。

在20世紀(jì)70年代的能源危機(jī)中，世界各國(guó)意識(shí)到了能源發(fā)展的重要性。

1973年，出現(xiàn)了石油危機(jī)，人們開(kāi)始將太陽(yáng)能電池的應(yīng)用轉(zhuǎn)向普通人 的生計(jì)。

在美國(guó)、日本和以色列等國(guó)家已經(jīng)使用了大量的太陽(yáng)能裝置，并朝著商業(yè)化的目標(biāo)前進(jìn)。

在這些國(guó)家中，美國(guó)建立了世界 1983年，美國(guó)加利福尼亞州最大的太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)建成，發(fā)電量高達(dá)1600萬(wàn)瓦。南非、博茨瓦納、納米比亞和南部非洲的其他國(guó)家也設(shè)立了項(xiàng)目，鼓勵(lì)偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)安裝低成本的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。

推廣太陽(yáng)能發(fā)電最積極的國(guó)家是日本。1994年，日本實(shí)施補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)措施，推廣每戶(hù)3000瓦“商用并行太陽(yáng)能光伏能源系統(tǒng)”第一年，政府補(bǔ)貼了49個(gè)%資金以后，補(bǔ)貼會(huì)逐年減少。商用并行太陽(yáng)能光伏能源系統(tǒng)”陽(yáng)光充足時(shí)，太陽(yáng)能電池為自身負(fù)載提供電力，如果有多余的電力，會(huì)單獨(dú)儲(chǔ)存。當(dāng)發(fā)電量不足或不發(fā)電時(shí)，所需電力將由電力公司提供。到1996年，日本有2600戶(hù)家庭安裝了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，總裝機(jī)容量為800萬(wàn)瓦。一年后，安裝了9400個(gè)，總裝機(jī)容量為32兆瓦。隨著環(huán)保意識(shí)的提高和政府補(bǔ)貼制度，估計(jì)日本國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池的需求也將快速增長(zhǎng)。

在中國(guó)，太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)也得到了政府的大力鼓勵(lì)和補(bǔ)貼。2009年3月，財(cái)政部宣布計(jì)劃對(duì)太陽(yáng)能光伏建筑等大型太陽(yáng)能項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼。

太陽(yáng)照在半導(dǎo)體p上-在結(jié)中，一個(gè)新的空穴形成了-電子對(duì)，在rect/rectrect/rectrect/復(fù)制矩形圖像失敗您可以插入圖像來(lái)添加查看操作路徑/path在結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，光生空穴流向P區(qū)，光生電子流向N區(qū)，電路接通后產(chǎn)生電流。這就是光伏太陽(yáng)能電池的工作原理。

太陽(yáng)能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換模式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。

光—熱—電轉(zhuǎn)換

光—熱—電轉(zhuǎn)換方法利用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電一般是通過(guò)太陽(yáng)能集熱器將吸收的熱能轉(zhuǎn)化為工質(zhì)蒸汽，然后驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過(guò)程是光—熱熱的轉(zhuǎn)換過(guò)程；后一個(gè)過(guò)程是熱—電轉(zhuǎn)換的過(guò)程和普通的火力發(fā)電是一樣的。太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率低，成本高據(jù)估計(jì)，其投資至少比普通火電廠(chǎng)貴5 ~ 10倍。一個(gè)1000MW的太陽(yáng)能熱電站需要投資2025億美元，1kW平均投資20002500美元。所以只能在特殊場(chǎng)合小規(guī)模利用，大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上不經(jīng)濟(jì)，無(wú)法與普通火電廠(chǎng)或核電站競(jìng)爭(zhēng)。

光—電直接轉(zhuǎn)換

太陽(yáng)能電池發(fā)電是根據(jù)特定材料的光電特性制成的。黑體(如太陽(yáng))輻射出不同波長(zhǎng)(對(duì)應(yīng)于不同頻率)電磁波，如紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光等等。當(dāng)這些射線(xiàn)照射到不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體上時(shí)，光子與導(dǎo)體或半導(dǎo)體中的自由電子相互作用，產(chǎn)生電流。射線(xiàn)的波長(zhǎng)越短，頻率越高，其能量就越高例如，紫外線(xiàn)的能量比紅外線(xiàn)高得多。然而，并不是所有波長(zhǎng)的輻射能都能轉(zhuǎn)換成電能值得注意的是，光電效應(yīng)與輻射的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只有當(dāng)頻率達(dá)到或超過(guò)能產(chǎn)生光電效應(yīng)的閾值時(shí)才會(huì)產(chǎn)生電流。能使半導(dǎo)體產(chǎn)生光電效應(yīng)的光的最大波長(zhǎng)與半導(dǎo)體的帶隙有關(guān)，例如晶體硅的帶隙在室溫下約為1.155eV，所以只有波長(zhǎng)小于1100nm的光才能使晶體硅產(chǎn)生光電效應(yīng)。太陽(yáng)能電池發(fā)電是一種可再生的環(huán)保發(fā)電方式，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體，不會(huì)污染環(huán)境。按材料分為硅基半導(dǎo)體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機(jī)材料電池等。其中，硅電池又分為單晶電池、多晶電池和非晶硅薄膜電池。太陽(yáng)能電池最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換效率在實(shí)驗(yàn)室研制的硅基太陽(yáng)能電池中，單晶硅電池的效率為25.多晶硅電池的效率是20.4%CIGS薄膜電池的效率達(dá)到19.6%CdTe薄膜電池的效率為16.7%，非晶硅（無(wú)定形硅）薄膜電池的效率是10.1%

太陽(yáng)能電池是一種可以轉(zhuǎn)換能量的光電元件，其基本結(jié)構(gòu)是由P型和N型半導(dǎo)體組合而成。半導(dǎo)體最基本的材料是“硅”它不導(dǎo)電，但是如果在半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，就可以做成P型和N型半導(dǎo)體，然后P型半導(dǎo)體就有了一個(gè)空穴(p型半導(dǎo)體少了一個(gè)帶負(fù)電荷的電子，可以看作是多了一個(gè)正電荷)一個(gè)自由電子與N型半導(dǎo)體之間存在電位差產(chǎn)生電流，所以當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)，光能會(huì)激發(fā)硅原子中的電子，產(chǎn)生電子和空穴的對(duì)流這些電子和空穴將分別被N型和P型半導(dǎo)體吸引并聚集在兩端。這時(shí)候如果外面接電極形成回路，這就是太陽(yáng)能陽(yáng)極電池發(fā)電的原理。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理就是利用太陽(yáng)能電池吸收

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波長(zhǎng)(針對(duì)硅晶)陽(yáng)光直接將光能轉(zhuǎn)化為電能，是一種發(fā)電方式。

因?yàn)樘?yáng)能電池產(chǎn)生的電是直流電，如果需要為家用電器或各種電器提供電力，就需要安裝直流電/交流電轉(zhuǎn)換器，用交流電代替，可以給家庭用電或工業(yè)用電供電。

太陽(yáng)能電池的充電發(fā)展太陽(yáng)能電池用于消費(fèi)品時(shí)，大多存在充電問(wèn)題以往一般采用鎳氫或鎳鎘干電池作為充電對(duì)象，但鎳氫干電池不耐高溫，鎳鎘干電池存在環(huán)境污染問(wèn)題。隨著超級(jí)電容器的快速發(fā)展，容量大，面積縮小，價(jià)格低廉，一些太陽(yáng)能產(chǎn)品開(kāi)始采用超級(jí)電容器作為充電對(duì)象，從而改善了太陽(yáng)能充電的諸多問(wèn)題：

充電較快速，使用壽命在5次以上，充電溫度范圍寬，減少太陽(yáng)能電池的數(shù)量(可低壓充電)

太陽(yáng)能電池組件的組成及各部分的功能——

1）鋼化玻璃用于保護(hù)發(fā)電主體（如電池片）需要選擇透光度：1.透光率必須高（一般91%以上）2.超白鋼化處理。

2）EVA用于鋼化玻璃和發(fā)電主體的粘接固定（如電池片）透明EVA的質(zhì)量直接影響模塊的使用壽命暴露在空氣中的EVA容易老化發(fā)黃，從而影響模塊的透光率，進(jìn)而影響模塊的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量之外，模組廠(chǎng)商的層壓工藝也有很大的影響，比如EVAEVA與鋼化玻璃的附著力差、背板粘合強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致EVA過(guò)早老化，影響模組的使用壽命。主要是將發(fā)電主體和背板粘合封裝。

3）太陽(yáng)能電池的主要功能是發(fā)電，晶體硅太陽(yáng)能電池是發(fā)電市場(chǎng)的主流、薄膜太陽(yáng)能電池各有利弊。晶體硅太陽(yáng)能電池設(shè)備成本相對(duì)較低，光電轉(zhuǎn)換效率高，適合在室外太陽(yáng)光下發(fā)電，但消耗和電池成本較高；薄膜太陽(yáng)能電池消耗和電池成本低，弱光效果優(yōu)異，在普通光線(xiàn)下也能發(fā)電，但相對(duì)設(shè)備成本較高，光電轉(zhuǎn)換效率是晶體硅電池的一半以上，如計(jì)算器上的太陽(yáng)能電池。

4）背板作用，密封、絕緣、防水（一般都用TPT、TPE和其他材料必須抗老化，大多數(shù)部件制造商都有25年的保修期鋼化玻璃和鋁合金一般都可以，關(guān)鍵在于背板和硅膠能不能達(dá)到要求。

5）鋁合金保護(hù)層壓板，起到一定的密封作用、支撐作用。

6）接線(xiàn)盒保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，并作為電流中繼站如果模塊短路，接線(xiàn)盒會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)短路的電池串，防止整個(gè)系統(tǒng)被燒壞接線(xiàn)盒中最重要的是二極管的選擇，根據(jù)模塊中電池的類(lèi)型不同，對(duì)應(yīng)的二極管也不同。

7）硅酮密封功能用于密封組件和鋁合金框架、組件和接線(xiàn)盒之間的連接。有些公司使用雙面膠帶、泡棉替代硅膠，在國(guó)內(nèi)廣泛使用該工藝簡(jiǎn)便易行，成本很低。

太陽(yáng)能電池的基本特征是太陽(yáng)能電池的極性、太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)、太陽(yáng)能環(huán)保電池的伏安特性三個(gè)基本特性。具體解釋如下

1、太陽(yáng)能電池的極性

硅太陽(yáng)能電池一般由p/N型結(jié)構(gòu)或N+/P型結(jié)構(gòu)P和N代表太陽(yáng)能電池的前照明層的半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型;n和P表示太陽(yáng)能電池的背襯底的半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型。太陽(yáng)能電池的電特性與用于制造電池的半導(dǎo)體材料的特性有關(guān)。

2、太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)

太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)由開(kāi)路電壓決定、短路電流、最大輸出功率、填充因子、轉(zhuǎn)換效率等組成。這些參數(shù)是衡量太陽(yáng)能電池性能的標(biāo)志。

3太陽(yáng)能電池的伏安特性

P-n結(jié)太陽(yáng)能電池包括形成在表面上的淺P-N結(jié)、條形和指狀前歐姆接觸、覆蓋整個(gè)背面的背面歐姆接觸和正面上的抗反射層。當(dāng)電池暴露在太陽(yáng)光譜下時(shí)，能量小于禁帶寬度的光子對(duì)電池的輸出沒(méi)有貢獻(xiàn)。能量大于禁帶寬度的光子會(huì)對(duì)電池輸出有貢獻(xiàn)，能量小于能量的會(huì)以熱量的形式消耗掉。因此，在太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)和制造中，必須考慮這種熱量對(duì)電池穩(wěn)定性的影響、壽命等的影響。

1、開(kāi)路電壓

開(kāi)路電壓UOC：也就是說(shuō)，太陽(yáng)能電池放置在A(yíng)M1中.5光譜條件、在光源強(qiáng)度的照射下，太陽(yáng)能電池兩端開(kāi)路時(shí)的輸出電壓值。

2、短路電流

短路電流ISC：就是把太陽(yáng)能電池放在A(yíng)M1里.5光譜條件、在光源強(qiáng)度的照射下，輸出端短路時(shí)，流經(jīng)太陽(yáng)能電池兩端的電流值。

3、最大輸出功率

太陽(yáng)能電池的工作電壓和電流隨負(fù)載電阻而變化將工作電壓和電流的曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)不同的電阻值，可以得到太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線(xiàn)。如果選定的負(fù)載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大，則可獲得最大輸出功率，用符號(hào)Pm表示。此時(shí)的工作電壓和電流稱(chēng)為最佳工作電壓和最佳工作電流，分別用符號(hào)Um和im表示。

4、填充因子

太陽(yáng)能電池的另一個(gè)重要參數(shù)是填充因子FF（填充因子）它是最大輸出功率與開(kāi)路電壓和短路電流的乘積之比。

FF：它是衡量太陽(yáng)能電池輸出特性的一個(gè)重要指標(biāo)，它代表了太陽(yáng)能電池在最佳負(fù)載時(shí)所能輸出的最大功率它的值越大，太陽(yáng)能電池的輸出功率就越大。FF的值總是小于1。串、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子有很大影響。串聯(lián)電阻越大，短路電流降低得越多，填充因數(shù)降低得越多；分流電阻越小，分流電流越大，導(dǎo)致開(kāi)路電壓下降越多，填充因數(shù)下降越多。

5、轉(zhuǎn)換效率

太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率是指當(dāng)最優(yōu)負(fù)載電阻接入外回路時(shí)的最大能量轉(zhuǎn)換效率，等于太陽(yáng)能電池的輸出功率與入射到太陽(yáng)能電池表面的能量之比。太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是衡量電池質(zhì)量和技術(shù)水平的重要參數(shù)，與電池的結(jié)構(gòu)有關(guān)、結(jié)特性、材料性質(zhì)、工作溫度、放射性粒子的輻射損傷與環(huán)境變化有關(guān)。

太陽(yáng)能交流發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池板組成、充電控制器、逆變器和蓄電池組合在一起；太陽(yáng)能DC發(fā)電系統(tǒng)不包括逆變器。為了使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)為負(fù)載提供足夠的電力，需要根據(jù)用電器的功率合理選擇元器件。讓 s以100W輸出功率，每天使用6小時(shí)為例介紹計(jì)算方法：

1.首先，我們應(yīng)該計(jì)算每天消耗的瓦特小時(shí)數(shù)(包括逆變器的損耗)

如果逆變器的轉(zhuǎn)換效率是90%，那么當(dāng)輸出功率為100W時(shí)，實(shí)際輸出功率應(yīng)該是，如果每天使用5小時(shí)，耗電量按太陽(yáng)能電池板計(jì)算：

按照每天6小時(shí)的有效日照時(shí)間，并考慮充電效率和充電過(guò)程中的損耗，太陽(yáng)能電池板的輸出功率應(yīng)為70%是太陽(yáng)能電池板在充電過(guò)程中使用的實(shí)際功率。

太陽(yáng)能電池主要以半導(dǎo)體材料為主，其工作原理是光電材料吸收光能，然后發(fā)生光電轉(zhuǎn)換反應(yīng)根據(jù)所用材料的不同，太陽(yáng)能電池可分為：1、硅太陽(yáng)能電池；2、用無(wú)機(jī)鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、由銅銦硒和其他多組分化合物制成的電池；3、功能高分子材料太陽(yáng)能電池；4、納米晶體太陽(yáng)能電池等。

應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)Dataquest的統(tǒng)計(jì)，全球有136個(gè)國(guó)家正在掀起普及太陽(yáng)能電池的熱潮，其中有95個(gè)國(guó)家正在大規(guī)模開(kāi)展太陽(yáng)能電池的研發(fā)工作，并積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品。1998年全世界生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池總發(fā)電量達(dá)到1000兆瓦，1999年達(dá)到2850兆瓦。根據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)EPIA 2008年的預(yù)測(cè)，如果2007年全球裝機(jī)容量為2.4GW在2010年全球年裝機(jī)容量將達(dá)到6.9 GW，2020年和2030年將分別達(dá)到56GW和281GW，2010年全球累計(jì)裝機(jī)容量為25.4GW，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到278GW，2030年將達(dá)到1864GW。全球太陽(yáng)能和太陽(yáng)能公司美國(guó)電池產(chǎn)量的年復(fù)合增長(zhǎng)率為47%的速度快速增長(zhǎng)，2008年產(chǎn)量達(dá)到6.9GW。

許多國(guó)家正在制定中長(zhǎng)期太陽(yáng)能發(fā)展計(jì)劃，以在21世紀(jì)大規(guī)模發(fā)展太陽(yáng)能美國(guó)能源部啟動(dòng)了國(guó)家光伏計(jì)劃，日本啟動(dòng)了陽(yáng)光計(jì)劃。NREL光伏計(jì)劃是美國(guó)國(guó)家光伏計(jì)劃的重要組成部分，重點(diǎn)是單晶硅和先進(jìn)器件、薄膜光伏技術(shù)、PVMaT、光伏模塊和系統(tǒng)性能

和工程、光伏應(yīng)用市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等五個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展研究工作。

美國(guó)還推出了'太陽(yáng)能路燈計(jì)劃'目的是將美國(guó)一些城市的路燈改為太陽(yáng)能供電按照計(jì)劃，每盞路燈每年可節(jié)電800度。日本也在實(shí)施太陽(yáng)能'7萬(wàn)套工程計(jì)劃'日本要普及的太陽(yáng)能住宅發(fā)電系統(tǒng)主要是安裝在住宅樓頂?shù)奶?yáng)能電池發(fā)電設(shè)備，家庭使用的多余電力也可以出售給電力公司。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)家庭可以安裝一個(gè)產(chǎn)生3000瓦的系統(tǒng)。歐洲將太陽(yáng)能電池的研發(fā)納入著名的'尤里卡'高科技計(jì)劃，推出10萬(wàn)套工程計(jì)劃'這些主要側(cè)重于普及光伏電池的應(yīng)用'太陽(yáng)能工程'規(guī)劃是推動(dòng)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ弧?/p>

日本、韓國(guó)和歐洲的八個(gè)國(guó)家決定合作建設(shè)世界 亞洲內(nèi)陸和非洲沙漠地區(qū)最大的太陽(yáng)能發(fā)電站他們的目標(biāo)是有效利用約占全球陸地面積的沙漠地區(qū)的長(zhǎng)期日照資源，為30萬(wàn)用戶(hù)提供100萬(wàn)千瓦的電力。該計(jì)劃將于2001年開(kāi)始，歷時(shí)四年完成。

美國(guó)和日本在世界光伏市場(chǎng)上占有最大的市場(chǎng)份額。美國(guó)有世界上最大的光伏電站，功率7MW，日本也建了1MW的光伏電站。全世界有23萬(wàn)個(gè)光伏設(shè)備，以色列、澳大利亞、新西蘭領(lǐng)先。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，全球太陽(yáng)能電池行業(yè)一直以15%增長(zhǎng)率一直在持續(xù)發(fā)展。美國(guó)Dataquest發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)報(bào)告顯示、1998年，日本和西歐工業(yè)化國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能研究和發(fā)展的總投資達(dá)到570億美元；1999年為646億美元；2000年為700億美元；2001年將達(dá)到820億美元；預(yù)計(jì)2002年將超過(guò)1000億美元。

2022年6月30日，德國(guó)和比利時(shí)研究人員共同開(kāi)發(fā)出一種新的鈣鈦礦/銅銦二硒化物（CIS）串聯(lián)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率接近25%，是目前為止同類(lèi)產(chǎn)品的最高值。這種太陽(yáng)能電池靈活輕便用途廣泛，有望應(yīng)用于車(chē)輛、在便攜式設(shè)備和可折疊設(shè)備中。

中國(guó)現(xiàn)狀

中國(guó)非常重視太陽(yáng)能電池的研發(fā)早在七五期間，非晶硅半導(dǎo)體的研究就被列入了國(guó)家重大課題；在第八個(gè)五年計(jì)劃和第九個(gè)五年計(jì)劃期間，中國(guó)的研究和發(fā)展重點(diǎn)是大面積太陽(yáng)能電池。2003年10月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、科技部制定了未來(lái)五年太陽(yáng)能資源發(fā)展規(guī)劃，國(guó)家發(fā)改委'光明工程'將籌集100億元用于推廣太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)劃到2015年中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量達(dá)到300兆瓦。中國(guó)已經(jīng)成為世界美國(guó)最大的光伏產(chǎn)品制造商在中國(guó) s即將到來(lái)《新能源振興規(guī)劃》年，我國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量計(jì)劃在2020年達(dá)到20GW，為1.8GW的10倍以上。

2002年，國(guó)家有關(guān)部委啟動(dòng)了'西部省份無(wú)電農(nóng)村供電方案'通過(guò)太陽(yáng)能和小型風(fēng)力發(fā)電，可以解決西部七省農(nóng)村無(wú)電的問(wèn)題

用電問(wèn)題。這個(gè)項(xiàng)目的啟動(dòng)極大地刺激了太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成了多條太陽(yáng)能電池封裝線(xiàn)，大大提高了太陽(yáng)能電池的年產(chǎn)量。據(jù)專(zhuān)家稱(chēng)預(yù)測(cè)，中國(guó)光伏市場(chǎng)年需求量為5 MW，20012010年將達(dá)到10MW從2011年開(kāi)始，中國(guó)光伏市場(chǎng)的年需求量將超過(guò)20MW。

2009年，根據(jù)龔欣提供的報(bào)告，國(guó)務(wù)院指出多晶硅產(chǎn)能過(guò)剩，但實(shí)際行業(yè)并不認(rèn)可科技部已經(jīng)表態(tài)多晶硅產(chǎn)能不過(guò)剩。

太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已經(jīng)從軍事領(lǐng)域開(kāi)始、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器和公共設(shè)施，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、用于島嶼和農(nóng)村地區(qū)，以節(jié)省昂貴的輸電線(xiàn)路。但是現(xiàn)階段它的成本還是很高，需要投入幾萬(wàn)塊錢(qián)才能產(chǎn)生1kW的電力，所以它的大規(guī)模使用在經(jīng)濟(jì)上還是受到限制的。

市面上賣(mài)的光伏電池都是單晶硅生產(chǎn)的，主要是單晶硅。由于單晶硅電池的生產(chǎn)能耗較大，有專(zhuān)家認(rèn)為現(xiàn)有單晶硅電池的能耗大于其生命周期內(nèi)捕獲的太陽(yáng)能，毫無(wú)價(jià)值。最樂(lè)觀(guān)的估計(jì)是，使用單晶硅電池獲得的太陽(yáng)能要大于其生產(chǎn)消耗的能源，還需要10年左右的時(shí)間。單晶硅是通過(guò)還原熔化石英砂并提拉單晶得到的。生產(chǎn)過(guò)程消耗大量能源，產(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。國(guó)外已經(jīng)轉(zhuǎn)到中國(guó)生產(chǎn)了。中國(guó)各地都建起了單晶硅和單晶硅電池的生產(chǎn)線(xiàn)。

然而，我們不 我不知道光伏電池的生產(chǎn)技術(shù)。單晶硅光伏電池的生產(chǎn)技術(shù)雖然已經(jīng)非常成熟，但是還在不斷發(fā)展，其他的光伏電池技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)。光伏電池的成本和光電轉(zhuǎn)換效率離真正的市場(chǎng)化還很遠(yuǎn)，光伏電池市場(chǎng)主要依靠各國(guó)政府的財(cái)政補(bǔ)貼。歐洲市場(chǎng)對(duì)光伏發(fā)電的補(bǔ)貼高達(dá)每千瓦時(shí)1元多。未來(lái)要想讓光伏電池得到廣泛應(yīng)用，就必須不斷提高光伏電池的效率和生產(chǎn)成本，而在這個(gè)過(guò)程中，生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品也會(huì)不斷更新。它的更換周期很短，只有3－5年。光伏電池廠(chǎng)商投資大，回收期長(zhǎng)由于技術(shù)更新快，國(guó)內(nèi)企業(yè)如果不掌握技術(shù)并及時(shí)更新，很快就會(huì)被淘汰，可能無(wú)法收回投資。

然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的提高和新的光—隨著電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，各國(guó)的環(huán)保以及對(duì)可再生清潔能源的巨大需求，太陽(yáng)能電池仍將是利用太陽(yáng)輻射能量的一種實(shí)用方法，這將為人類(lèi)未來(lái)大規(guī)模利用太陽(yáng)能開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。

根據(jù)結(jié)晶狀態(tài)，太陽(yáng)能電池可分為結(jié)晶薄膜型和非晶薄膜型（以下表示為a-有兩大類(lèi)，前者又分為單晶和多晶。

按材質(zhì)可分為硅膜狀、化合物半導(dǎo)體薄膜形狀和有機(jī)薄膜形狀，并且化合物半導(dǎo)體薄膜形狀分為無(wú)定形形狀（ⅢV族（ⅡⅥ族（和磷化鋅(等。

太陽(yáng)能電池根據(jù)所用材料的不同，太陽(yáng)能電池還可分為：硅太陽(yáng)能電池、多組分化合物薄膜太陽(yáng)能電池、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池、納米晶體太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池、塑料太陽(yáng)能電池，其中硅太陽(yáng)能電池最為成熟，在應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位。

硅太陽(yáng)能電池分為單晶硅太陽(yáng)能電池、有多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池三種。

單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)最成熟。實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為24.7%大規(guī)模生產(chǎn)的效率是15%截至2011年，這個(gè)數(shù)字是18%在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占主導(dǎo)地位，但單晶硅成本高，很難大幅降低成本為了節(jié)省硅材料，多晶硅薄膜和非晶硅薄膜被開(kāi)發(fā)出來(lái)作為單晶硅太陽(yáng)能電池的替代產(chǎn)品。

與單晶硅相比，多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池比非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池成本更低，效率更高，實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為18%工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化效率為10%截至2011年，這個(gè)數(shù)字是17%因此，多晶硅薄膜電池將很快在太陽(yáng)能電池市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。

非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池成本低重量輕轉(zhuǎn)換效率高，便于大規(guī)模生產(chǎn)，潛力巨大。但由于其材料引起的光電效率下降效應(yīng)，其穩(wěn)定性不高，直接影響其實(shí)際應(yīng)用。如果能進(jìn)一步解決穩(wěn)定性問(wèn)題，提高轉(zhuǎn)換率，那么非晶硅太陽(yáng)能電池?zé)o疑將是太陽(yáng)能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。

多晶體薄膜

多晶薄膜電池硫化鎘、CdTe多晶薄膜電池的效率高于非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，成本低于單晶硅電池，也易于大規(guī)模生產(chǎn)但由于鎘有劇毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此并不是晶體硅太陽(yáng)能電池最理想的替代品。

砷化鎵（GaAs）III-V復(fù)合電池轉(zhuǎn)換效率可達(dá)28%GaAs化合物材料具有理想的光學(xué)帶隙，吸收效率高，抗輻射能力強(qiáng)，對(duì)熱不敏感，適合制造高效率的單結(jié)電池。但是GaAs材料價(jià)格高，大大限制了GaAs電池的普及。

銅銦硒薄膜電池（簡(jiǎn)稱(chēng)CIS）適用于光電轉(zhuǎn)換，不存在光致衰退問(wèn)題，轉(zhuǎn)換效率與多晶硅相同。具有價(jià)格低廉、性能好工藝簡(jiǎn)單將成為未來(lái)太陽(yáng)能電池發(fā)展的重要方向。唯一的問(wèn)題是材料的來(lái)源因?yàn)殂熀臀潜容^稀有的元素，所以這類(lèi)電池的發(fā)展必然受到限制。

有機(jī)聚合物

用有機(jī)聚合物代替無(wú)機(jī)材料是太陽(yáng)能電池制造的一個(gè)新的研究方向。有機(jī)材料由于具有柔韌性好易于制造材料來(lái)源廣成本低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)太陽(yáng)能的大規(guī)模利用和廉價(jià)電力的提供具有重要意義。而有機(jī)材料制備太陽(yáng)能電池的研究才剛剛開(kāi)始，無(wú)論是使用壽命還是電池效率都無(wú)法與無(wú)機(jī)材料相比，尤其是硅電池。能否開(kāi)發(fā)成具有實(shí)際意義的產(chǎn)品，還需要進(jìn)一步的研究和探索。

納米晶

納米化學(xué)能太陽(yáng)能電池是新近發(fā)展起來(lái)的，具有成本低工藝簡(jiǎn)單性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其光電效率穩(wěn)定在10%最重要的是，制造成本只是硅太陽(yáng)能電池的壽命可以達(dá)到20年以上。

這種電池的研發(fā)剛剛起步，不久的將來(lái)會(huì)逐步進(jìn)入市場(chǎng)。

有機(jī)薄膜

有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是以有機(jī)材料為核心的太陽(yáng)能電池。大家對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池不太熟悉，這是有道理的。在今天 美國(guó)量產(chǎn)的太陽(yáng)能電池，95%以上為硅基，其余小于5%也由其他無(wú)機(jī)材料制成。

染料敏化

染料敏化太陽(yáng)能電池是通過(guò)將顏料附著在基板上，然后將其浸泡在電解液中制成的。當(dāng)顏料被光照射時(shí)，產(chǎn)生自由電子和空穴。自由電子被收集，從電極流出進(jìn)入外電路，經(jīng)過(guò)電器，流入電解液，最后回到顏料。染料敏化太陽(yáng)能電池的制造成本非常低，這使得它非常具有競(jìng)爭(zhēng)力。其能量轉(zhuǎn)換效率為12%左右。

塑料電池

塑料太陽(yáng)能電池使用可回收的塑料薄膜作為原料，可用于“卷對(duì)卷印刷”技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)，成本低、環(huán)保。然而，塑料太陽(yáng)能電池還不成熟預(yù)計(jì)未來(lái)5到10年，基于塑料等有機(jī)材料的太陽(yáng)能電池制造技術(shù)將會(huì)成熟并大規(guī)模投入使用。

單晶硅太陽(yáng)能最高光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24%這是各種太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的。然而，單晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本很高，因此不能廣泛和普遍地大量使用。在制造成本上，多晶硅太陽(yáng)能電池比單晶硅太陽(yáng)能電池便宜，但多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率要低很多此外，多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命比單晶硅太陽(yáng)能電池短。所以在性?xún)r(jià)比上，單晶硅太陽(yáng)能電池略勝一籌。

研究人員發(fā)現(xiàn)，一些化合物半導(dǎo)體材料適用于太陽(yáng)能光伏轉(zhuǎn)換薄膜。例如Ⅲ-V化合物半導(dǎo)體：由這些半導(dǎo)體制成的薄膜太陽(yáng)能電池顯示出良好的光電轉(zhuǎn)換效率。帶梯度帶隙（導(dǎo)帶和價(jià)帶的能級(jí)差異）多元半導(dǎo)體材料可以擴(kuò)大太陽(yáng)能的吸收光譜范圍，進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)換效率。石薄膜太陽(yáng)能電池的大量實(shí)際應(yīng)用顯示了廣闊的前景。在這些多元半導(dǎo)體材料中，優(yōu)秀的太陽(yáng)能吸收材料之一?；谒梢栽O(shè)計(jì)出比硅薄膜太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率更高的薄膜太陽(yáng)能電池，光電轉(zhuǎn)換率可以達(dá)到18%

這里簡(jiǎn)單介紹一下技術(shù)的作用，給你一個(gè)感性的認(rèn)識(shí).

封裝

流水線(xiàn)也叫封裝線(xiàn)，封裝是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟沒(méi)有好的封裝工藝，再好的電池也生產(chǎn)不出好的組裝板。電池的包裝既能保證電池的壽命，又能增強(qiáng)電池的抗沖擊強(qiáng)度。產(chǎn)品的高質(zhì)量和長(zhǎng)壽命是贏(yíng)得客戶(hù)滿(mǎn)意的關(guān)鍵，所以元器件板的封裝質(zhì)量非常重要。

流程

1、電池檢測(cè)——2、正面焊接—檢驗(yàn)—3、背面串接—檢驗(yàn)—4、敷設(shè)（玻璃清洗、材料切割、玻璃預(yù)處理、敷設(shè)）(——5)層壓——6、去毛邊（去邊、清洗）(——7)裝邊框（涂膠、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠）(——8)焊接接線(xiàn)盒——9、高壓測(cè)試——10、組件測(cè)試—外觀(guān)檢驗(yàn)—11、包裝入庫(kù)

質(zhì)量保證技巧

1、高轉(zhuǎn)換效率、高質(zhì)量的電池片；

2、高質(zhì)量的原材料，如：高交聯(lián)度EVA、高粘結(jié)強(qiáng)度封裝劑（中性硅酮樹(shù)脂膠）高透光率高強(qiáng)度的鋼化玻璃等；

3、合理的封裝工藝

4、員工嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)；

因?yàn)樘?yáng)能電池是高科技產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程中有一些細(xì)節(jié)，比如戴手套而不是不戴手套、試劑涂抹要均勻，涂抹要潦草，這很重要，會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量所以，除了制定合理的生產(chǎn)工藝，員工認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)是很重要的。

電池測(cè)試

由于電池芯片制造條件的隨機(jī)性，生產(chǎn)出來(lái)的電池具有不同的性能，因此為了有效地將性能相同或相近的電池組合起來(lái)，需要根據(jù)其性能參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)；電池測(cè)試是指測(cè)試電池的輸出參數(shù)（電流和電壓）按大小分類(lèi)。從而提高電池的利用率，制造出合格的電池組件。

正面焊接

匯流條焊接在電池的前面（負(fù)極）在主柵線(xiàn)上，匯流條是鍍錫銅帶，我們使用的焊機(jī)可以將焊帶以多點(diǎn)的形式點(diǎn)焊在主柵線(xiàn)上。焊接的熱源是紅外燈（利用紅外線(xiàn)的熱效應(yīng)）焊帶的長(zhǎng)度約為電池邊長(zhǎng)的2倍。額外的焊帶在背面焊接時(shí)與背面電池片的背面電極連接

背面串接

背焊是將36節(jié)電池串聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)組裝串采用的過(guò)程是手動(dòng)的電池的定位主要靠一個(gè)有36個(gè)凹槽的薄膜模具來(lái)放置電池芯片凹槽的尺寸對(duì)應(yīng)于電池的尺寸已經(jīng)設(shè)計(jì)了凹槽的位置不同的模板用于不同規(guī)格的模塊操作人員使用電烙鐵和焊絲來(lái)放置它們“前面電池”的正面電極（負(fù)極）焊接到“后面電池”的背面電極（正極）這樣，36塊依次串聯(lián)在一起，組

成串

引線(xiàn)的正負(fù)電極被焊接。

層壓敷設(shè)

背面串聯(lián)好，檢查合格后，把元器件串起來(lái)、玻璃和切割EVA、玻璃纖維、背板按照一定的層次鋪設(shè)，準(zhǔn)備層壓。玻璃預(yù)先涂上一層試劑（primer）以增加玻璃和EVA之間的結(jié)合強(qiáng)度。鋪設(shè)時(shí)，保證電池串與玻璃等材料的相對(duì)位置，調(diào)整電池之間的距離，為層壓打好基礎(chǔ)。敷設(shè)層次：由下向上：鋼化玻璃、EVA、電池片、EVA、玻璃纖維、背板）

組件層壓

將放好的電池放入層壓機(jī)中，通過(guò)抽真空將模塊中的空氣抽出，然后加熱熔化EVA使電池熔化、玻璃和背板粘合在一起；最后，冷卻取出組件。層壓過(guò)程是模塊生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，層壓溫度和層壓時(shí)間根據(jù)EVA的性質(zhì)來(lái)確定。當(dāng)我們使用快速固化EVA時(shí)，層壓周期時(shí)間約為25分鐘。固化溫度為150℃。

修邊

層壓時(shí)EVA熔化后由于壓力向外延伸固化形成毛刺，所以層壓后要切斷。

裝框

類(lèi)似于在玻璃上放一個(gè)框架；玻璃模塊上安裝鋁框，增加模塊強(qiáng)度，進(jìn)一步密封電池模塊，延長(zhǎng)電池使用壽命?？蚣芎筒ＡЫM件之間的間隙用硅樹(shù)脂填充?？蚣苡山擎I連接。

焊接接線(xiàn)盒

在組件背面的引線(xiàn)處焊接一個(gè)盒子，以便于電池與其他設(shè)備或電池之間的連接。

高壓測(cè)試

高壓測(cè)試是指在模塊的框架和電極引線(xiàn)之間施加一定的電壓，測(cè)試模塊的耐壓和絕緣強(qiáng)度，以保證模塊處于惡劣的自然條件下（雷擊等）下不被損壞。

組件測(cè)試

測(cè)試的目的是校準(zhǔn)電池的輸出功率，測(cè)試其輸出特性，并確定組件的質(zhì)量等級(jí)。它主要是模擬日光標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的試驗(yàn)（STC）通常，電池板所需的測(cè)試時(shí)間為7-8秒左右。

當(dāng)天然氣、煤炭、石油等不可再生能源需求頻繁，能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)施“陽(yáng)光計(jì)劃”開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力。歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開(kāi)始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國(guó)際光伏市場(chǎng)巨大潛力的推動(dòng)下，各國(guó)太陽(yáng)能電池制造業(yè)爭(zhēng)相投入巨資擴(kuò)大生產(chǎn)，爭(zhēng)奪一席之地。

1994年全球太陽(yáng)能電池工業(yè)-2004年10年增長(zhǎng)17倍，太陽(yáng)能電池生產(chǎn)主要分布在日本、歐洲和美國(guó)。2006年，全球太陽(yáng)能電池安裝規(guī)模已達(dá)1744MW，比2005年增長(zhǎng)了195%整個(gè)市場(chǎng)的產(chǎn)值已正式突破100億美元大關(guān)。在2007年，全球太陽(yáng)能和太陽(yáng)能美國(guó)電池產(chǎn)量達(dá)到3436兆瓦，比2006年增長(zhǎng)565%

中國(guó) 美國(guó)對(duì)太陽(yáng)能電池的研究始于1958年，80年代末，中國(guó)引進(jìn)了幾條太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線(xiàn)，使中國(guó)太陽(yáng)能電池的產(chǎn)能從三個(gè)小廠(chǎng)幾百千瓦一下子增加到四個(gè).5MW，這個(gè)產(chǎn)能一直持續(xù)到2002年，產(chǎn)量只有2MW左右。2002年以后，歐洲市場(chǎng)特別是德國(guó)市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大，無(wú)錫尚德太陽(yáng)能發(fā)電有限公司的出現(xiàn)和超常規(guī)發(fā)展，給中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和示范效應(yīng)。

中國(guó)已經(jīng)成為世界上太陽(yáng)能電池的主要生產(chǎn)國(guó)。2007年，全國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到1188兆瓦，同比增長(zhǎng)293%中國(guó)已經(jīng)成功超越歐洲、日本是世界上最大的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)。在產(chǎn)業(yè)布局上，中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚趨勢(shì)。在長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角、在中西部地區(qū)，形成了各具特色的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)集群。

中國(guó) 美國(guó)的太陽(yáng)能電池研究比國(guó)外落后20年雖然10多年來(lái)國(guó)家逐年加大了這方面的投入，但投入仍然不足，與國(guó)外的差距還很大。政府應(yīng)加強(qiáng)政策引導(dǎo)和激勵(lì)，盡快解決太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)和合理定價(jià)問(wèn)題。同時(shí)可以借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，用在公共設(shè)施上、政府辦公樓等領(lǐng)域?qū)?qiáng)制推廣使用太陽(yáng)能，充分發(fā)揮政府的示范作用，促進(jìn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)盡快啟動(dòng)，健康發(fā)展。

在不久的將來(lái)，它將在世界能源消費(fèi)中占據(jù)重要地位，不僅將取代一些常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。據(jù)估計(jì)，到2030年，可再生能源將在總

會(huì)在能源結(jié)構(gòu)中占30%上圖，世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電 美國(guó)的總供電量也將達(dá)到10%以上；到2040年，可再生能源將占能源消費(fèi)總量的50%以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電量的20%以上；到21世紀(jì)末，可再生能源將占能源結(jié)構(gòu)的80%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占60%以上。這些數(shù)字足以說(shuō)明太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略地位?？梢?jiàn)太陽(yáng)能電池市場(chǎng)前景廣闊。

離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括1、太陽(yáng)能控制器(光伏控制器和風(fēng)光互補(bǔ)控制器）對(duì)產(chǎn)生的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，一方面將調(diào)節(jié)后的能量送至DC負(fù)載或交流負(fù)載，另一方面將多余的能量送至蓄電池儲(chǔ)存當(dāng)產(chǎn)生的電力不能滿(mǎn)足負(fù)載的需求時(shí)，太陽(yáng)能控制器將蓄電池的電能輸送給負(fù)載。電池充滿(mǎn)電后，控制器要控制電池不要過(guò)充。當(dāng)存儲(chǔ)在電池中的電能被完全放電時(shí)，太陽(yáng)能控制器應(yīng)該控制電池不被過(guò)度放電以保護(hù)電池。當(dāng)控制器的性能不好時(shí)，會(huì)極大地影響電池的使用壽命，最終影響系統(tǒng)的可靠性。2、太陽(yáng)能蓄電池的任務(wù)是儲(chǔ)存能量，以保證負(fù)載在夜間或雨天用電。3、太陽(yáng)能逆變器負(fù)責(zé)將DC轉(zhuǎn)換成交流電用于交流負(fù)載。太陽(yáng)能逆變器是光伏風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。因?yàn)槭褂脜^(qū)域比較落后、偏遠(yuǎn)且維護(hù)困難，為了提高光伏風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體性能，保證電站的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)逆變器的可靠性提出了很高的要求。此外，由于新能源發(fā)電成本高，太陽(yáng)能逆變器的高效運(yùn)行也很重要。

太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類(lèi)a、光伏組件B、風(fēng)機(jī)C、控制器D、蓄電池組E、逆變器F、風(fēng)力/光伏發(fā)電控制與逆變一體化電源。

并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是一種光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和燃料電池產(chǎn)生的可再生能源通過(guò)并網(wǎng)逆變器直接反饋到電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)，無(wú)需電池儲(chǔ)能。

由于電能直接輸入電網(wǎng)，不需要蓄電池，省去了蓄電池的存儲(chǔ)和釋放過(guò)程，從而可以充分利用可再生能源產(chǎn)生的電能，減少能量損耗，降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可以利用市電和可再生能源并聯(lián)作為本地交流負(fù)載的電源，降低整個(gè)系統(tǒng)的缺電率。同時(shí)，可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對(duì)公共電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方向，代表了21世紀(jì)最具吸引力的能源利用技術(shù)。

太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類(lèi)a、光伏并網(wǎng)逆變器b、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變器c、大型風(fēng)機(jī)變流器（雙饋?zhàn)兞髌鳎?/p>

染料敏化太陽(yáng)能電池

染料光敏太陽(yáng)能電池（Dye-敏化太陽(yáng)能電池）這是一種新開(kāi)發(fā)的全新太陽(yáng)能電池。DSsC也稱(chēng)為Grauml;因?yàn)樗荊rauml在1991年創(chuàng)造的;tzel等人公布的結(jié)構(gòu)與普通光伏電池不同，其基板通常是玻璃或透明柔性聚合物箔（聚合物箔）玻璃上有一層透明導(dǎo)電的氧化物（透明導(dǎo)電氧化物）通常使用FTO，然后生長(zhǎng)一層大約10微米厚的多孔納米尺寸顆粒（大約10 ~ 20納米）形成一nano-能滲透的薄膜。然后在顆粒上涂上一層染料。通常染料是采用釕多吡啶配合物。除了玻璃和TCO，上電極還鍍了一層鉑作為電解質(zhì)反應(yīng)的催化劑，在兩個(gè)電極之間，填充了碘化物/三碘化物電解質(zhì)。雖然DSC電池的最高轉(zhuǎn)換效率約為12%左右（理論最高29﹪但是制造工藝簡(jiǎn)單，所以一般認(rèn)為生產(chǎn)成本會(huì)大大降低，同時(shí)每度電的電費(fèi)也會(huì)降低。

串疊型電池

串疊型電池（串聯(lián)電池）屬于一種新穎原始結(jié)構(gòu)的電池，通過(guò)設(shè)計(jì)多層不同能隙的太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)吸收效率最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)理論計(jì)算，如果在結(jié)構(gòu)中放置更多層電池，電池效率會(huì)逐漸提高，甚至達(dá)到50%的轉(zhuǎn)換效率。

光纖太陽(yáng)能電池

光纖太陽(yáng)能電池（Fiber-basedsolarcell或者纖維細(xì)胞）最早由美國(guó)WakeForestUniversity納米與分子研究中心提出，美國(guó)《AppliedPhysicsLetters》年出版（doi:10.1063/1.(3263947)和《PhysicalReviewB》（DOI:10.1103/PhysRevB.84.085206,2011）報(bào)紙上報(bào)道了這種電池的最新成就。它采用獨(dú)特的光纖結(jié)構(gòu)，結(jié)合有機(jī)吸收層，實(shí)現(xiàn)了超越平面電池的吸收效率，并被證明可以很好地應(yīng)用于超光聚光電站。

透明電池

據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，來(lái)自美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型透明薄膜，可以吸收光線(xiàn)并在大面積內(nèi)將其轉(zhuǎn)化為電能。這種薄膜由半導(dǎo)體和富勒烯制成，具有微蜂窩結(jié)構(gòu)。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的《材料化學(xué)》雜志上，論文稱(chēng)可以用這種技術(shù)開(kāi)發(fā)透明的太陽(yáng)能電池板，甚至可以用這種材料制作可以發(fā)電的窗戶(hù)。這種材料由摻雜碳富勒烯的半導(dǎo)體聚合物組成。在嚴(yán)格控制的條件下，該材料可以從微米級(jí)的六邊形結(jié)構(gòu)自組裝成覆蓋有幾毫米大小的微孔結(jié)構(gòu)的平面。

美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室多功能納米材料中心負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的物理化學(xué)家米爾恰說(shuō)·卡特賴(lài)特說(shuō)，雖然這種蜂窩薄膜是由傳統(tǒng)的聚合物材料制成的，（如聚苯乙烯）是類(lèi)似的過(guò)程，但這是第一次以半導(dǎo)體和富勒烯為原料，可以吸收光線(xiàn)產(chǎn)生電荷。

據(jù)介紹，該材料之所以能保持外觀(guān)透明，是因?yàn)榫酆衔镦溨慌c六邊形的邊緣緊密相連，而其余部分的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，從連接點(diǎn)向外越來(lái)越細(xì)。這種結(jié)構(gòu)具有連接的功能，同時(shí)吸收光線(xiàn)的能力很強(qiáng)，也有利于傳導(dǎo)電流，而其他部分相對(duì)較薄，更加透明，主要起到透光的作用。

研究人員以一種非常獨(dú)特的方式編織這種蜂窩薄膜：首先，在含有聚合物和富勒烯的溶液中加入一層非常薄的微米級(jí)水滴。這些水滴在與聚合物溶液接觸后會(huì)自組裝成一個(gè)大的陣列，當(dāng)溶劑完全蒸發(fā)后，會(huì)形成一個(gè)大的六邊形蜂窩狀平面。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，聚合物的形成與溶劑的蒸發(fā)速率密切相關(guān)，而溶劑的蒸發(fā)速率又決定了最終材料的電荷轉(zhuǎn)移速率。溶劑蒸發(fā)越慢，聚合物結(jié)構(gòu)越緊密，電荷轉(zhuǎn)移速度越快。

這是一種成本低效益顯著的制備方法，從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用到大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)潛力巨大?？ㄌ厝R特說(shuō)。

通過(guò)掃描探針電子顯微鏡和熒光共聚焦掃描顯微鏡，研究人員確認(rèn)了新材料蜂窩結(jié)構(gòu)的均勻性，并研究了其不同部分（邊緣、中心、節(jié)點(diǎn)）測(cè)試了光學(xué)性質(zhì)和電荷產(chǎn)生。

卡特萊特表示：我們的工作使人們對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性有了更深入的了解。下一步，我們計(jì)劃將這種材料應(yīng)用于透明柔性太陽(yáng)能電池等設(shè)備的制造，推動(dòng)這種蜂窩薄膜盡快進(jìn)入實(shí)用階段。

金屬氧化物太陽(yáng)能電池

美國(guó)斯坦福大學(xué)研究人員最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，加熱鐵銹等金屬氧化物可以提高特定太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率和儲(chǔ)能效率。

斯坦福大學(xué)的研究人員在不同溫度下測(cè)試了三種金屬氧化物，即釩酸鉍、氧化鈦和氧化鐵，結(jié)果超出預(yù)期：當(dāng)溫度升高時(shí)，電子通過(guò)這三種氧化物的速度增加，產(chǎn)生的氫和氧的量也相應(yīng)增加。當(dāng)金屬氧化物被陽(yáng)光加熱時(shí)，產(chǎn)生的氫氣可以翻倍。

綜合利用熱能和太陽(yáng)光，金屬氧化物作為轉(zhuǎn)換材料，借助水分子的分解，高效儲(chǔ)存太陽(yáng)取之不盡的能量，按需供能。

美國(guó)商務(wù)部提高了從中國(guó)出口到美國(guó)的太陽(yáng)能電池產(chǎn)品的反補(bǔ)貼稅，但維持或降低了此類(lèi)產(chǎn)品的反傾銷(xiāo)稅。這一案件加劇了中美之間的貿(mào)易緊張。

這一案件也使美國(guó)的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了分化（一個(gè)陣營(yíng)是在美國(guó)有大規(guī)模制造業(yè)務(wù)的企業(yè)，另一個(gè)陣營(yíng)是依賴(lài)中國(guó) 美國(guó)產(chǎn)品出口到美國(guó)）

周三，美國(guó)商務(wù)部表示，將對(duì)進(jìn)口太陽(yáng)能電池產(chǎn)品征收14的關(guān)稅.78%至15.97%要看具體的制造企業(yè)）反補(bǔ)貼稅明顯高于3月份宣布的25.9%至4.73%的初裁關(guān)稅。然而，美國(guó)商務(wù)部也決定維持或降低其5月宣布的反傾銷(xiāo)關(guān)稅（鑒于美方認(rèn)為定價(jià)不公平的進(jìn)口產(chǎn)品）

從中國(guó)購(gòu)買(mǎi)太陽(yáng)能電池到美國(guó)的公司聯(lián)盟——公平價(jià)格太陽(yáng)能運(yùn)動(dòng)(太陽(yáng)能活動(dòng))的主席基格·沙(JigarShah)表示：我們高興地看到，商務(wù)部并沒(méi)有在初裁的基礎(chǔ)上大幅提高關(guān)稅。

但此案（美國(guó) 中國(guó)在可再生能源行業(yè)的首次反傾銷(xiāo)行動(dòng)）仍然是美國(guó)和中國(guó)關(guān)系緊張的根源。中國(guó)宣布對(duì)從美國(guó)進(jìn)口的太陽(yáng)能電池原材料多晶硅進(jìn)行反傾銷(xiāo)調(diào)查。

這一案件也凸顯了美國(guó) 所謂的中國(guó)和越南“非市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體”對(duì)同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品征收反補(bǔ)貼稅和反傾銷(xiāo)稅的爭(zhēng)議做法；在暫停這項(xiàng)業(yè)務(wù)23年后，喬治·W·布什(GeorgeW.Bush)政府在2007年重啟了這項(xiàng)政策。美國(guó)一家聯(lián)邦法院曾宣布這種做法非法，但后來(lái)美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了相關(guān)立法，推翻了法院 的裁決。

九月，美國(guó)總統(tǒng)巴拉克·奧巴馬(巴拉克奧巴馬)宣布在世貿(mào)組織(WTO)對(duì)中國(guó)提起訴訟、就在中國(guó)被指控向汽車(chē)零部件行業(yè)提供非法出口補(bǔ)貼的同一天，中國(guó)在世貿(mào)組織對(duì)美國(guó)的新法律提起訴訟。

由總部位于德國(guó)的SolarWorld公司開(kāi)發(fā)（其美國(guó)業(yè)務(wù)率先敦促征收上述進(jìn)口關(guān)稅）一些領(lǐng)先企業(yè)呼吁歐盟對(duì)中國(guó)的太陽(yáng)能產(chǎn)品征收類(lèi)似關(guān)稅。然而，歐盟案件的前景在8月份發(fā)生了變化，因?yàn)榈聡?guó)總理安吉拉·默克爾(安格拉 馬克爾)在當(dāng)月訪(fǎng)華期間，她表示更傾向于通過(guò)談判達(dá)成解決方案。

太陽(yáng)能電池的材料有很多種，包括非晶硅、多晶硅、CdTe、CuInxGa(1-x)Se2和其他半導(dǎo)體、或三五族、簡(jiǎn)而言之，二六組元素所鏈接的物質(zhì)，就是太陽(yáng)能電池發(fā)光后發(fā)電所要尋找的物質(zhì)。

電動(dòng)汽車(chē)太陽(yáng)能充電站主要是通過(guò)不同的工藝和方法測(cè)試對(duì)光的反應(yīng)和吸收，實(shí)現(xiàn)寬能隙組合和短波或長(zhǎng)波完全吸收的革命性突破，從而降低材料成本。

太陽(yáng)能電池也有襯底型或薄膜型等類(lèi)型，在工藝上可以將襯底分離成單晶型、或者在相互溶解后冷卻形成多晶塊膜型可以更好的和建筑結(jié)合，比如曲率或者柔韌性、折疊型，非晶硅是常用的材料。還有一個(gè)有機(jī)或者納米材料的研發(fā)，還是前瞻性的研發(fā)。因此，也就是聽(tīng)到不同代的太陽(yáng)能電池：第一代基板硅晶(硅基的)第二代為薄膜(東西電影)第三代新概念研發(fā)(新聞概念)第四代復(fù)合膜材料。

第一代太陽(yáng)能電池發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)，技術(shù)最成熟。可分為，單晶硅(單晶硅)多晶硅(多晶硅)非晶硅(無(wú)定形硅)應(yīng)用方面，單晶硅和多晶硅是前兩者的大頭。

第二代薄膜太陽(yáng)能電池是用薄膜工藝制造的。類(lèi)型可分為碲化鎘(CadmiumTellurideCdTe)銅銦硒化物(硒化銅銦)銅銦鎵硒化物(銅銦鎵硒)砷化鎵(鎵砷化合物)

第三代電池與上一代電池最大的不同是在工藝中引入了有機(jī)物和納米技術(shù)。有光化學(xué)太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、聚合物太陽(yáng)能電池、納米晶體太陽(yáng)能電池。

第四代是把電池的吸光膜做成多層結(jié)構(gòu)。

某種電池制造技術(shù)。例如，在多晶硅工藝中，不僅可以制造一種類(lèi)型的電池，還可以制造硅晶片型和薄膜型電池。

聚合物太陽(yáng)能電池材料

常見(jiàn)的聚合物太陽(yáng)能電池材料是聚乙烯咔唑(PVK)聚乙炔(PA)聚對(duì)苯撐乙烯(PPV)以及聚噻吩(PTh)

1）聚乙烯基咔唑(PVK)

在具有光電活性的聚合物中，發(fā)現(xiàn)得最早、研究最充分的是PVK，它的側(cè)基上有一個(gè)大的電子共軛系統(tǒng)，可以吸收紫外光。激發(fā)的電子可以通過(guò)相鄰咔唑環(huán)形成的電荷復(fù)合體自由遷移。通常用硝基芴酮(TNF)和硝基茋苯衍生物四氰醌(TCNQ)等對(duì)其進(jìn)行摻雜。

2）聚乙炔（PA）

它是迄今為止測(cè)量到的電導(dǎo)率最高的電子聚合物。其聚合方法主要有白川英樹(shù)法、Namm方法、達(dá)勒姆法和稀土催化體系。白川英樹(shù)使用高濃度的齊格勒-納塔催化劑，即TiOBu4-A1Et3，從氣相乙炔開(kāi)始，直接制備了具有金屬光澤的自支撐聚乙炔薄膜；在取向的液晶基板上形成膜，PA膜也高度取向。Narrman方法的特征在于其對(duì)聚合催化劑的敏感性“高溫陳化”因此，聚合物的力學(xué)性能和穩(wěn)定性明顯提高。

3）聚對(duì)苯撐乙烯(PPV)

近年來(lái)，應(yīng)用最廣泛的是光電領(lǐng)域、效率最高的器件是PPV材料。因?yàn)槭枪曹椊Y(jié)構(gòu)，分子鏈非常剛性，往往難熔不溶，難以加工。獲得可溶性PPV的方法是在苯環(huán)上引入至少一個(gè)長(zhǎng)鏈烷烴。烷烴的碳數(shù)至少大于6。還發(fā)現(xiàn)支鏈取代基的溶解性比相同碳數(shù)的直鏈烷烴好。代表材料是MEH-PPV（MEH;2-methoxy-5(2’乙基己氧基)它具有良好的溶解性，使用方便；禁帶寬度為2.1eV，比較適中。

4）聚噻吩(PT)衍生物

在所有共軛聚合物中，聚噻吩是一種優(yōu)異的光伏材料，由于其合適的帶隙和較高的空穴遷移率，成為有機(jī)光伏材料的研究熱點(diǎn)之一。其中，聚具有規(guī)則的區(qū)域(3-己基)噻吩(P3HT)而可溶性C60衍生物PCBM作為活性層，在熱處理下光伏器件的能量轉(zhuǎn)換效率最高，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了5%左右。因此，設(shè)計(jì)合成新的聚噻吩衍生物，研究聚噻吩的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，通過(guò)結(jié)構(gòu)修飾改善聚噻吩衍生物的性能，已經(jīng)引起了研究者的關(guān)注。從光伏材料的角度來(lái)看，這些聚噻吩衍生物應(yīng)該具備最基本的性質(zhì)：溶解性和成膜性好，吸收光譜寬(尤其在可見(jiàn)光區(qū))和高載流子遷移率。