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太阳能电池产业将大有所为

太阳能电池产业将大有所为
在太阳能发电系统中,技术最复杂的组成部分应属太阳能电池。可以说,太阳能电池是太阳能发电系统的核心,其开发、生产直接影响到太阳能发电的普及和发展。
太阳能电池的主要原理是通过使用半导体材料,将较薄的N型半导体置于较厚的P型半导体上,当光子撞击该装置的表面时,P型和N型半导体的接合面有电子扩散产生电流,可利用上下两端的金属导体将电流引出利用。
太阳能电池的种类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太阳能电池;
4、纳米晶太阳能电池等。
硅是最理想的太阳能电池材料,这是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。在以上电池中单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟,光电转化效率可达23.3%。在制作过程中,一般采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术。但由于单晶硅材料价格及相应的繁琐工艺影响,单晶硅成本价格居高不下,大幅降低成本非常困难,无法实现太阳能发电的大规模普及。
随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它材料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。光电池,非晶硅及结晶硅混合型薄膜光电池等方面。
如果说单晶硅的特点是效率高、成本高,其它材料电池的难题无疑是低成本、转化弱。与单晶硅太阳能电池相比,除多晶硅、碲化镉等外,其它材料电池的光电转化效率普遍未超过15%。
中国太阳能电池的发展中国于1958年开始研究太阳能电池,1971年首次应用于中国发射的卫星上。1973年开始将太阳能电池用于地面。由于受到价格和产量的限制,市场发展很缓慢,除了作为卫星电源,在地面上太阳能电池仅用于小功率电源系统,如航标灯、铁路信号系统等。
2002年,国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划”,通过光伏和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速增加。

应用
太阳能电池已经开始广泛用于通信、交通、民用产品等各个领域,光伏发电不但列入到国家的攻关计划,而且列入国家电力建设计划,同时也在一些重大工程项目中得到应用。光伏发电已遍及中国西部各省区,以及中部和东部的部分省、直辖市、自治区,总投入已经超过30亿元。
太阳能电池高效和低价统一始终是国际开发的目标。与此相同,中国产品生产、推广的根本问题也集结于此。草原、海岛、沙漠等无电地区需求巨大,但价格的可承受性、生产规模不足和产品针对性较弱等方面的问题十分突出。而在城市电力系统中,高昂的一次性投资成本无疑更为产品推广增加了难度。因此,提高效率,降低成本,扩大规模应是现今开发、生产太阳能电池的主题。

未来发展
在具体操作方面:多晶硅太阳能电池的研究应把攻关与引进结合起来,尽快建立一条年生产能力为兆瓦级的生产线;单晶硅太阳能电池重点提高组件的效率,降低生产成本;加速开发新型太阳能电池。
具体标准:兆瓦级多晶硅太阳能电池组件生产线的建立主要技术经济指标:组件效率13%,组件寿命20~25年;单晶硅太阳能电池组件生产线的技术改造主要技术经济指标:组件效率14%~15%,组件寿命20~25年。
要在现有技术条件下快速发展,太阳能电池行业应尽快实现小型光电源产业化;着重开发100千瓦容量以下的独立运行光伏电站系列化、规范化、商品化研究并网光伏发电技术,并为大规模应用做好前期准备。
在具体标准方面:小功率光伏电源产业化功率范围:千瓦级、百瓦级产业规模:总容量大于1兆瓦系统造价:比“八五”平均价格降低30%以上太阳能;独立运行光伏电站系列化、规范化、商品化。功率范围:10千瓦~100千瓦系统造价:比“八五”平均价格降低30%以上;并网光伏发电技术研究和示范。兆瓦级并网光伏电站的前期研究,10千瓦并网光伏示范电站、100千瓦并网光伏电站用逆变器研制,光伏电站运行及与电力系统相关技术研究。
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