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太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源,不产生任何的环境污染。
在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域, 是其中最受瞩目的项目之一。为此,人们研制和开发了太阳能电池。
制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。 不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、半导体材料的禁带不能太宽;②要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且材料性能稳定。
基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。 但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。
本文简要地综述了太阳能电池的种类及其研究现状,并讨论了太阳能电池的发展及趋势。 1 硅系太阳能电池 1。
1 单晶硅太阳能电池 硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。 高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。
并在表面把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。
Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cm X 2cm)转换效率达到19。79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cm X 5cm)转换效率达8。
6%。 单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。
为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电 池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 1.2 多晶硅薄膜太阳能电池 通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒大小,未能制成有价值的太阳能电池。
为了获得大尺寸晶粒的薄膜,人们一直没有停止过研究,并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。
此外,液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。 化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。
但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。 解决这一问题办法是先用 LPCVD在衬底上沉炽一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。
多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技 术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。 德国费莱堡太阳能研究所采用区馆再结晶技术在FZ Si衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19%,日本三菱公司用该法制备电池,效率达16。
42%。 液相外延(LPE)法的原理是通过将硅熔融在母体里,降低温度析出硅膜。
美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达12.2%。 中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒,并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池,称之为“硅粒”太阳能电池,但有关性能方面的报道还未见到。
多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池,因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。 1。
3 非晶硅薄膜太阳能电池 开发太阳能电池的两个关键问题就是:提高转换效率和 降低成本。由于非晶硅薄膜太阳能。
2.太阳能的利用论文
太阳能 长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能。
我们地球所接受到的太阳能,只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右,这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍,可谓取之不尽,用之不竭。其次,宇宙空间没有昼夜和四季之分,也没有乌云和阴影,辐射能量十分稳定。
因而发电系统相对说来比地面简单,而且在无重量、高真空的宇宙环境中,对设备构件的强度要求也不太高。再者,太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同,不会导致"温室效应"和全球性气候变化,也不会造成环境污染。
正因为如此,太阳能的利用受到许多国家的重视,大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料,以扩大太阳能利用的应用领域。特别是在近10多年来,在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下,我们越来越企盼着“太阳能时代”的到来。
从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置,其应用十分广泛,在某些领域,太阳能的利用已开始进入实用阶段。 1974年至1997年,美日等发达国家硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级:从每瓦50美元降到了5美元。
此后世界各国专家大都认为,要使太阳能电站与传统电站(主要是火电站)相比具有经济竞争力,还有一段同样长的路要走——其成本再降低一个数量级才行。目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。
在死海之畔有一个1979年建的7000平方米的实验太阳池,为一台150千瓦发电机供热。美国计划将其盐湖的8.3%面积(约8000平方千米)建成太阳池,为600兆瓦的发电机组供热。
今年6月,亚美尼亚无线电物理所的专家宣布,已在该国山地开始建造其“第一个小型实验样板”型工业太阳能电站。该电站使用的涡轮机不是新的,而是使用寿命已届满而从直升机上拆下来的涡轮机,装机容量仅100千瓦,但发电成本仅0.5美分/千瓦小时,效率高达40%—50%。
俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展。一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合,给太阳池附设冰槽等设施,设计出了适用于农家的新式太阳池。
按这种设计,一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池,便可满足其100平方米住房全年的用电需要。另一家研究机构提出了组合式太阳池电站的设计思想,即利用热泵、热管等技术将太阳能和地热、居室废热等综合利用起来,使太阳池发电的成本大大下降,在北高加索地区能与火电站竞争,并且一年四季都可用,夏天可用于空调,冬天可用于采暖。
对于淡水资源缺乏的国家来说,太阳池还有另一项不可多得的好处:据专家测算,在近海浅水区建一个面积2163平方千米、深1.2米的太阳池,可为10吉瓦的发电机组供热,并可每年产淡水2立方千米。 在欧美一些先进国家,目前正在广泛开展应用“光电玻璃幕墙制品”,这是一种将太阳能转换硅片密封在(尤如夹层玻璃)双层钢化玻璃中,安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。
美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及我国已开展的“光明工程”将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮,极大的促进了太阳能在新型建材产品中的应用。 在发展中国家,各国也在积极发展利用太阳能。
如菲律宾早在九九年,政府已批出了首个太阳能计划,在澳洲政府“海外援助计划”的协助下,在全国263个社区安装1000个太阳能系统。目前菲政府正在推行全球最大太阳能应用计划,整个计划耗资4800万美元,是目前为止世界上最庞大的太阳能计划。
太阳能发电计划共分两期,受惠的除了民居外,还包括25个灌溉系统、97个净水及分配系统、68间学校和社区中心,及35间诊所。 由此看来,全人类梦寐以求的太阳能时代实际上已近在眼前,包括到太空去收集太阳能,把它传输到地球,使之变为电力,以解决人类面临的能源危机。
随着科学技术的进步,这已不是一个梦想。由美国国家航空和航天局与国家能源部建造的世界上第一座太阳能发电站,最近将在太空组装,不久将开始向地面供电。
在我国,太阳能的利用也一直是最热门的话题,经过多年的发展,国内在集热器(含太阳能热水器)已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。1998年销售总额达到了35亿元,其产量位居世界榜首。
我国的太阳能产业已开始运作。中国科学院宣布启动西部行动计划,将在两年内投入2.5亿元人民币开展研究,建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。
目前河北保定国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地,该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体,一期工程完成后可达到年产3兆瓦多晶硅太阳能电池的能力,填补了我国在太阳能开发应用方面多项空白,并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃的生产、销售市场。但从整体上分析,国内太阳能光伏发电系统由于起步较晚,尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平,整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。
经粗略统计表明,国内目前仅建有5个(单晶硅)太阳能电池生产。
3.太阳能电池的应用及前景怎么写论文目录
参考《2016-2021年中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
太阳能利用主要有光伏发电和光热发电两种形式,其中光伏发电相对比较成熟,近几年光伏市场装机量保持着稳定的增长态势。光伏发电以太阳能电池技术为核心,目前太阳能电池从技术上主要分为3类:以晶硅电池为代表的第1代太阳能电池,以硅基薄膜、CdTe、CIGS电池等为代表的第2代薄膜电池和以GaAs叠层电池为代表的第3代太阳能电池。光伏市场主要是以第1代和第2代电池为主。
然而,晶硅电池成本较高,且由于硅材料本身性质的限制,其光电转换效率很难再有提高。薄膜电池本身效率偏低、投资成本较高,因此,开发高效低成本的第3代太阳能电池不仅必要而且紧迫。
光伏市场在稳定发展,各种新技术层出不穷,总结了其中3种主流技术的指标及特点。从技术优点和环境利用优势来看,CPV技术因其光电转化效率高、规模化成本低、土地占用面积小等特点,是未来大规模建造大型高效光伏电站的理想技术。而晶硅和薄膜电池更适用于较小型的家用、商用发电系统和BIPV等。长远来看,CPV、晶硅、薄膜电池技术将不再仅仅局限于成本的比拼,它们将扬长避短,应用于不同方向并长期共存。
4.求关于太阳能光伏的论文
太阳能电池工艺简介及厂房建设总结 我公司从02年开始,先后承接过目前国内太阳能电池行业主流公司的一系列项目(从硅片制造到组件生产),通过完成这些项目的设计、施工和二次配,我公司无疑已成为业内承接太阳能电池生产厂房的最专业公司。
我自己还见证了以上某项目从破土动工到正式投产,甚至停产改造的所有过程,也曾去过兄弟太阳能项目,通过现场的亲历和对这些公司施工图的研读,对太阳能电池的生产工艺及厂房及建设略知一二,愿在此与大家探讨。 一、工艺简介 在上一次《太阳能电池的一些资讯》中,对于生产原理,我已经做过叙述,太阳能电池生产工艺一般分为:扩散前清洗、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD,丝网印刷,烧结,分类检测和封装。
扩散前清洗的目的在于制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。相关设备有无锡瑞宝,德国RENA,深圳捷佳创,这些设备中最好的是RENA,因为他不光卖设备,还卖制绒工艺的专利。
所使用的介质有HF,HCL,HNO3,NaOH,Na2SiO3和乙醇等。动力源有自来水,纯水,压缩空气,氮气,工艺冷却水,废水,热排风和酸排风。
扩散的目的在于形成PN结。硅片含硼,是P型结物质,需要往里面掺杂磷,使电子发生移动,形成PN结空穴。
所使用的介质有POCL3,N2,O2。动力源有压缩空气,氮气,工艺冷却水,热排风和有机排风。
使用的设备是高温扩散炉,厂商有SVCS,TEMPRESS,长沙48所等。该道工艺有洁净要求,需要在洁净室内运行。
因为扩散炉内的石英管需要清洗,所以需要增加一种石英管清洗机。 扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃,即SiO2和 P2O5的混合物,所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。
动力源有氮气,压缩空气,纯水,HF,热排风,酸排风,废水等。设备有深圳捷佳创。
刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开,防止短路。目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。
动力源有CF4,N2,NH3,热排风,有机排风。 PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜,增加折射率,同时掺杂H元素,使缺陷减少,还可以保护硅片。
所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备,还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。动力源有SiH4,NH3,氮气,压缩空气,工艺冷却水,热排风,硅烷排风等。
丝网印刷的目的在于印刷导电电极。先印背面,再印正面。
目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI印刷线。动力源有真空,压缩空气,热排风,有机排风等。
烧结的目的是把电极烧结在PN结上。高温烧结可以使电极穿透氮化硅膜,形成合金。
所用设备有美国DESPACH等。动力源有压缩空气,工艺冷却水,热排风,有机排风等。
分类检测的目的在于把电池片按照效率进行分类。目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI检测仪。
动力源有真空,压缩空气。 最后一道工艺就是热塑包装。
二、厂房建设经验总结 一条年产量25MW的生产线,设备占地至少需要1100平方米,而国内厂商一般很少有只计划一条线的公司,所以太阳能电池生产车间净面积都在2000平方米以上。按照16小时甚至24小时生产来计算,工艺人员不下于百人,所以相应的办公室,更衣间,食堂,宿舍,卫生间等设施都不能太小。
外线动力站(制冷,供热,纯水,空压,真空,空调,工艺冷却水,消防,变配电,自控,通讯等)房总面积不小于2000平方米。厂房和动力站房有钢筋混凝土框架结构,多层建筑的,也有钢结构加金属复合板单层建筑的,但布置工艺和动力设备的楼层,因管线众多,层高都较大,至少是7米。
以下经验总结均以50MW生产线为例。 电源是整个工厂的首要条件,仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右,必须有可靠的电能供应。
PECVD设备,制冷机,空压机,空调风机和循环水泵是用电功率较大的设备。 工艺纯水的用量在15吨/小时左右,水质标准都要达到中国电子级水的技术指标GB/T11446.1-1997中EW-1级。
工艺冷却水用量也在15吨/小时左右,水质中微粒粒径不宜大于10微米,供水温度宜在15-20℃,供水压力5巴左右,应有可靠的温度,供水压力控制,最好采用变频泵。 压缩空气用量在400NM3/H左右,如果空气品质要求较高,如需要达到压缩空气质量等级的1级甚至更高要求,建议使用无油空压机。
如果露点温度要求苛刻,干燥机建议使用组合式。真空排气量在300M3/H左右,水环式真空泵虽然便宜,但是效率下降的也快,不推荐使用。
氮气和氧气如果靠近大的气体供应站,一般采用液体储罐供应的方式,初投资低,氮气储罐20立方米左右,氧气10立方米足够。特殊气体如硅烷等,考虑安全因素,单独设置一个特气间还是很有必要的。
空调系统的空气处理方式则视具体土建情况而言,可以采取组合式空气处理机组集中处理,也可以采用干盘管进行分散处理。生产车间出扩散区外,温湿度均只要满足人体舒适性即可,建议冬夏能有一定变化,这样既可节能,又让人能适应室内外温度变化,不易感冒。
扩散区由于对洁净度要求较高,需要设计独立。
5.环保论文,是关于太阳能的
太阳电池又称光伏电池,是一种能有效地吸收太阳辐射能,并使之转变成电能的半导体器件。它可单独地作为光探测元件,例如在照像机中使用,主要是经过串联和并联,以获得所需的电压及电流来作为供电电源使用。太阳电池的外观就如一张薄的卡片或一片薄的玻璃片一样,与普通电池外观不同,它自身也不能储存电能,即没以有光时就不发电,如果晚上要用它,就要与蓄电池配合使用。 太阳电池的面积每100㎝2在强阳光下约产生1瓦的电,我们常说的1度电是1千瓦小时,也就是1千瓦这样的电池工作1小时才能产生1度电。 太阳电池发展概况 太阳能光伏发电,可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。与太阳能发电相比,它另涉及半导体器件,既无运动部件,又无流动工质,因此,避免了机械维修和工质腐蚀的问题,是可再生能源和可持续发展的可靠能源。 硅太阳电池的发展,始于1954年在,美国贝尔研究所试制成功,次年便被用做电信装置的电源,1958年又被美国首次应用和于“先锋1号”人造卫星。宇宙开发极大地促进了太阳电池的开发。与此同时,地面用太阳电池的研究也在不断开展,特别是1973年的能源危机,又大大加速了地面太阳电池的发展。许多国家为开发、利用太阳能电池,为阳光发电的研究投入了相当数量的资金。迄今为止翱翔于太空的成千个飞行器中,大多数都配备了太阳能电池系统。第一颗人造卫星上天,是光伏技术开发利用的起点,经过近五十年的发展,它已形成一门新的光伏科学与光伏工程。无论是在宇宙飞行中的应用,还是作为地面发电系统的应用,从开发速度、技术成熟性和应用领域来看,光伏技术都是新能源中的佼佼者。 太阳电池作为有潜力的可再生能源,在地面上逐渐得到推广。太阳电池的成本及售价也在逐年下降,多年来太阳电池的产量一直以10-25%的增长率在增加。1990年世界太阳能电池组件的产量70MW(兆瓦),我国为1.2MW,主要是用在太阳光照好的边远地区。到2001年全世界太阳电池的产量达到350MW,我国太阳能电池的实际产量已达到4.5MW,累计安装量已超过20MW。我国是个发展中国家,地域辽阔,有许多边远省份和经济欠发达地区。据统计目前我国尚有700万户(2800万人口),还没有用上电,60%的有电县严重缺电。这些地区在短期内不可能靠常规电力解决用电问题,光伏发电则是解决分散农、牧民用电的理想途径,市场潜力非常巨大。 光伏发电具有许多优点:如:安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得,不受地域限制,无须消耗燃料,无机械转动部件,故障率低,维护简便,可以无人值守,建站周期短,规模大小随意,无须架输电线路,可以方便地与建筑物相结合等,这些优点都是其它发电方式所不及的。 目前国际上大量使用的电池为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池三种,这三种电池约各占1/3的市场,我国目前有7个太阳电池生产线,主要是生产单晶硅及非晶硅太阳电池,多晶硅太阳电池也有少量生产。我国生产单晶硅太阳电池的效率在12-13%,多晶硅太阳电池在10%,非晶硅太阳电池在5-6%。晶体硅太阳电池在研究上是朝着高效率化、薄片化、大面积化的方向发展。1995年我国晶体硅太阳电池组件的参考价格为45元/瓦,非晶硅太阳电池组件为25元/瓦,仍为常规能源的几倍,但在无电地区及拉线不方便的地方,已产生了良好的经济效益。
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6.本人要写一篇论文,关于太阳能光伏的,有谁能提供一些资料,将万分
什么是太阳能光伏 太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。 太阳能电池发电历史 自从1954年第一块实用光伏电池问世以来,太阳光伏发电取得了长足的进步。
但比计算机和光纤通讯的发展要慢得多。其原因可能是人们对信息的追求特别强烈,而常规能源还能满足人类对能源的需求。
1973年的石油危机和90年代的环境污染问题大大促进了太阳光伏发电的发展。其发展过程简列如下: 1839年 法国科学家贝克勒尔发现“光生伏特效应”,即“光伏效应”。
1876年 亚当斯等在金属和硒片上发现固态光伏效应。 1883年 制成第一个“硒光电池”,用作敏感器件。
1930年 肖特基提出Cu2O势垒的“光伏效应”理论。同年,朗格首次提 出用“光伏效应”制造“太阳电池”,使太阳能变成电能。
1931年 布鲁诺将铜化合物和硒银电极浸入电解液,在阳光下启动了一个电动机。 1932年 奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。
1941年 奥尔在硅上发现光伏效应。 1954年 恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室,首次制成了实用的单晶太阳电池,效率为6%。
同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第一块薄膜太阳电池。 1955年 吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。
同年,第一个光电航标灯问世。美国RCA研究砷化镓太阳电池。
1957年 硅太阳电池效率达8%。 1958年 太阳电池首次在空间应用,装备美国先锋1号卫星电源。
1959年 第一个多晶硅太阳电池问世,效率达5%。 1960年 硅太阳电池首次实现并网运行。
1962年 砷化镓太阳电池光电转换效率达13%。 1969年 薄膜硫化镉太阳电池效率达8%。
1972年 罗非斯基研制出紫光电池,效率达16%。 1972年 美国宇航公司背场电池问世。
1973年 砷化镓太阳电池效率达15%。 1974年 COMSAT研究所提出无反射绒面电池,硅太阳电池效率达18%。
1975年 非晶硅太阳电池问世。同年,带硅电池效率达6%~%。
1976年 多晶硅太阳电池效率达10%。 1978年 美国建成100kWp太阳地面光伏电站。
1980年 单晶硅太阳电池效率达20%,砷化镓电池达22.5%,多晶硅电池达14.5%,硫化镉电池达9.15%。 1983年 美国建成1MWp光伏电站;冶金硅(外延)电池效率达11.8%。
1986年 美国建成6.5MWp光伏电站。 1990年 德国提出“2000个光伏屋顶计划”,每个家庭的屋顶装3~5kWp光伏电池。
1995年 高效聚光砷化镓太阳电池效率达32%。 1997年 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”,在2010年以前为100万户,每户安装3~5kWp。
光伏电池。有太阳时光伏屋顶向电网供电,电表反转;无太阳时电网向家庭供电,电表正转。
家庭只需交“净电费”。 1997年 日本“新阳光计划”提出到2010年生产43亿Wp光伏电池。
1997年 欧洲联盟计划到2010年生产37亿Wp光伏电池。 1998年 单晶硅光伏电池效率达25%。
荷兰政府提出“荷兰百万个太阳光伏屋顶计划”,到2020年完成。 中国光伏发电产业的发展 中国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤。
太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。
太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。
在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,中国光伏发电产业迅猛发展。 2007年,中国光伏电池产量首次超过德国和日本,居世界第一位。
2008年的产量继续提高,达到了200万千瓦。近5年来,中国光伏电池产量年增长速度为1-3倍,光伏电池产量占全球产量的比例也由2002年1.07%增长到2008年的近15%。
商业化晶体硅太阳能电池的效率也从3年前的13%-14%提高到16%-17%。 因美国次贷问题而引发的金融危机,从华尔街迅速向全球蔓延,致使部分金融机构轰然倒塌,证券市场持续低迷,石油价格大幅下滑。
中国光伏发电产业近年发展迅速,成为政府重视、股市活跃、风投青睐、各行各业蜂涌相聚的世界太阳谷。由于设备、原料和市场三头在外,它对美国、欧洲和日本等国际市场存在很大依存度。
随着这场金融危机特别是国际油价的大幅下挫,对中国光伏发电业的投资资金、出口订单等方面产生重大影响,但金融危机对光伏产业的巨大影响一定会在未来的某个时间得到消化。长远来看,世界光伏市场的政策推动力依然存在,光伏产业的市场成长依然强劲。
注:更多资料,请参考光电新闻网,里面有太阳能光伏频道专讲的。
7.环保论文,是关于太阳能的
太阳电池又称光伏电池,是一种能有效地吸收太阳辐射能,并使之转变成电能的半导体器件。它可单独地作为光探测元件,例如在照像机中使用,主要是经过串联和并联,以获得所需的电压及电流来作为供电电源使用。太阳电池的外观就如一张薄的卡片或一片薄的玻璃片一样,与普通电池外观不同,它自身也不能储存电能,即没以有光时就不发电,如果晚上要用它,就要与蓄电池配合使用。
太阳电池的面积每100㎝2在强阳光下约产生1瓦的电,我们常说的1度电是1千瓦小时,也就是1千瓦这样的电池工作1小时才能产生1度电。
太阳电池发展概况
太阳能光伏发电,可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。与太阳能发电相比,它另涉及半导体器件,既无运动部件,又无流动工质,因此,避免了机械维修和工质腐蚀的问题,是可再生能源和可持续发展的可靠能源。
硅太阳电池的发展,始于1954年在,美国贝尔研究所试制成功,次年便被用做电信装置的电源,1958年又被美国首次应用和于“先锋1号”人造卫星。宇宙开发极大地促进了太阳电池的开发。与此同时,地面用太阳电池的研究也在不断开展,特别是1973年的能源危机,又大大加速了地面太阳电池的发展。许多国家为开发、利用太阳能电池,为阳光发电的研究投入了相当数量的资金。迄今为止翱翔于太空的成千个飞行器中,大多数都配备了太阳能电池系统。第一颗人造卫星上天,是光伏技术开发利用的起点,经过近五十年的发展,它已形成一门新的光伏科学与光伏工程。无论是在宇宙飞行中的应用,还是作为地面发电系统的应用,从开发速度、技术成熟性和应用领域来看,光伏技术都是新能源中的佼佼者。
太阳电池作为有潜力的可再生能源,在地面上逐渐得到推广。太阳电池的成本及售价也在逐年下降,多年来太阳电池的产量一直以10-25%的增长率在增加。1990年世界太阳能电池组件的产量70MW(兆瓦),我国为1.2MW,主要是用在太阳光照好的边远地区。到2001年全世界太阳电池的产量达到350MW,我国太阳能电池的实际产量已达到4.5MW,累计安装量已超过20MW。我国是个发展中国家,地域辽阔,有许多边远省份和经济欠发达地区。据统计目前我国尚有700万户(2800万人口),还没有用上电,60%的有电县严重缺电。这些地区在短期内不可能靠常规电力解决用电问题,光伏发电则是解决分散农、牧民用电的理想途径,市场潜力非常巨大。
光伏发电具有许多优点:如:安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得,不受地域限制,无须消耗燃料,无机械转动部件,故障率低,维护简便,可以无人值守,建站周期短,规模大小随意,无须架输电线路,可以方便地与建筑物相结合等,这些优点都是其它发电方式所不及的。
目前国际上大量使用的电池为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池三种,这三种电池约各占1/3的市场,我国目前有7个太阳电池生产线,主要是生产单晶硅及非晶硅太阳电池,多晶硅太阳电池也有少量生产。我国生产单晶硅太阳电池的效率在12-13%,多晶硅太阳电池在10%,非晶硅太阳电池在5-6%。晶体硅太阳电池在研究上是朝着高效率化、薄片化、大面积化的方向发展。1995年我国晶体硅太阳电池组件的参考价格为45元/瓦,非晶硅太阳电池组件为25元/瓦,仍为常规能源的几倍,但在无电地区及拉线不方便的地方,已产生了良好的经济效益。
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这个请参考:新能源影响的研究表明太阳能发电非常理想 一项根据能源使用的影响为未来能源排序的研究发现生物燃料是最糟糕的选项。
根据这项分析,使用乙醇导致了最多的气候破坏、空气污染、陆地和野生生物的破坏,以及化学废物。该研究称这是“首次对已经提出的全球变暖、空气污染和能源保障的大规模解决方案的全面比较性评估”,它考虑了利用11种不同的能源为3种新技术汽车提供能量的影响。
这些汽车使用电池、氢燃料电池或者乙醇燃料。 它权衡了它们对于全球变暖、空气和水污染以及热污染(例如电厂把冷却液中的热传递给水)。
它还考虑了它们对于水资源供应、陆地使用、野生生物和资源可用性的影响。研究还考虑了对能源保障、核扩散、死亡率以及营养不良的间接影响。
该研究发现为电池汽车提供能量的风力发电的表现最佳。这一组合在7个问题上都表现最好,“包括最重要的问题——降低死亡率和气候破坏,”该研究的作者、美国斯坦福大学的大气/能量项目的负责人Mark Jacobson说。
风电为燃料电池汽车提供能量的组合稍逊于前者。 居于第二层次的是利用太阳光伏发电或聚光太阳能发电(把大片太阳光聚集成高能量的光束)以及地热、潮汐和波浪发电的电力的电池汽车。
第三层次包括利用氢能源、核能、使用碳捕获和贮存技术的煤电厂提供电力的电池汽车。 两个液体燃料选项——玉米-E85和纤维素-E85乙醇——排在最后。
但是约旦原子能委员会的燃料循环委员Ned Xoubi说:“发展中国家急需能源。能获得的可持续的、廉价的、清洁的能源的最佳选择是核能。”
“它是全世界最有竞争力的能源之一,比风电成本更低,需要的土地更少。” 埃及开罗的国立研究中心的生物技术专家Magdi Tawfik Abdelhamid说:“没有科学理由把生物燃料放在最糟糕的能源选项的清单上。
发展中国家利用海藻生产生物燃料可以被认为是一种廉价、对环境友好的能源,它不会危及粮食安全。” 该研究发表在上月(12月1日)出版的《能源和环境科学》杂志上。
中国太阳能发电遭遇现实困惑 开发利用太阳能发电,使之成为能源体系中重要的替代能源可以说是人类能源战略上的终极理想,而现实中,要实现太阳能发电市场化的利用,让阳光的照射成为现实可用的能源,却是另一个令人困惑的话题。 “未来的供电将从集中电源发展为分散又相互联系的电力系统,就像现在的互联网。
每家都利用太阳能独立发电,同时又通过线路与大型电网相连。当太阳能出现短缺的时候,可以通过电网获得补充;当自家电能过剩时还可以向电网传送电力。”
国家能源局可再生能源司副司长史立山给记者描绘了一幅未来能源使用的理想画面。“那时,火电等常规能源将充当替补角色,人类面临的化石能源枯竭和环保问题将得到解决。
这是未来能源系统发展的方向。” 对抗30亿吨年耗煤量的终极希望 在国家发展与改革委员会大院里,有这样一个有趣的现象:院内的路灯都是太阳能照明,这样的路灯清洁、宁静,没有污染。
像这样的路灯,在发改委院内共有100千瓦。 “中国要解决自身发展的能源和环境矛盾问题,太阳能是一个非常好的替代能源,它不仅是中国的未来能源,也是世界的未来能源。”
中科院电工研究所研究员马胜红说:“目前,中国年消耗煤已经达到25亿吨,而我们必须把年耗煤量控制在30亿吨以内,以减少对环境的破坏。目前,国家在大力开发风能、水电等能源,按照科学测算,如果把风能和水电全部的潜能开发出来,依然难以满足未来能源需要。
因此,太阳能以其洁净持久性具有不可比拟的优势。” 史立山说,目前中国的太阳能发电利用主要在三个方面:一是建设太阳能光伏发电,解决边远地区的人口用电,2002年至2003年通过政府投资50亿元建设太阳能发电,解决了1000个乡近200万人口用电问题;二是在城市中结合大型建筑建设一批分散并网的小型太阳能发电厂;三是利用西部比较丰富的沙漠、戈壁资源,建设一批太阳能发电站。
“伸手可得的温暖”在成本面前裹足太阳是一个巨大无尽的能源之源,只要伸出手就能触碰到阳光的温暖,太阳能仿佛离我们很近。开发利用太阳能,使之成为能源体系中重要的替代能源可以说是人类能源战略上的终极理想,而现实中,要实现太阳能发电市场化的利用,让阳光的照射成为现实可用的能源,却是另一个令人困惑的话题。
目前,中国光伏发电使用量很少,2007年年底发电装机只有10万千瓦。根据中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会等机构共同发布的《中国光伏发展报告》预计,如能得到稳定的政策支持,到2030年,中国太阳能光伏发电装机容量将达到1亿千瓦,年发电量将达到1300亿千瓦时,相当于少建30多个大型火电厂,不仅节约大量煤炭、石油等不可再生资源,而且对节能减排,保护环境将起到重要作用。
“太阳能光伏发电发展最大的现实难题是成本,中国目前光伏发电成本是常规能源发电的十倍。”史立山说。
史立山分析说,太阳能发电有一个非常值得研究的能源价格体系,最关键的是硅原料的价格。硅原料的价格占太阳能发电生产总成本的三分之一以上近二分之一,它的成本有很多人。