文档介绍：太阳能电池
报告人张金玲
主要内容
太阳能电池的发展历史
太阳能电池市场状况及趋势
太阳能电池定义和分类
太阳能电池的结构及工作原理
太阳能电池的生产工艺
太阳能电池的应用
1954年世界第一块实用化太阳能电池在美国贝尔实验室问世,幷首先应用于空间技术。当时太阳能电池的转换效率为8%。1973年世界爆发石油危机,从此之后,人们普遍对于太阳能电池关注,近10几年来,随着世界能源短缺和环境污染等问题日趋严重,太阳能电池的清洁性、安全性、长寿命,免维护以及资源可再生性等优点更加显现。一些发达国家制定了一系列鼓舞光伏发电的优惠政策,幷实施庞大的光伏工程计划,为太阳能电池产业创造了良好的发展机遇和巨大的市场空间,太阳能电池产业进入了高速发展时期,幷带动了上游多晶硅材料业和下游太阳能电池设备业的发展。在1997-2006年的10年中,世界光伏产业扩大了20倍,今后10年世界光伏产业仍以每年30%以上的增长速度发展。
世界太阳能电池发展的主要节点
1954 美国贝尔实验室发明单晶硅太阳能电池,效率为6%
1955 第一个光伏航标灯问世,美国RCA发明Ga As太阳能电池
1958 太阳能电池首次装备于美国先锋1号卫星,转换效率为8%。
1959 第一个单晶硅太阳能电池问世。
1960 太阳能电池首次实现并网运行。
1974 突破反射绒面技术,硅太阳能电池效率达到18%。
1975 非晶硅及带硅太阳能电池问世
1978 美国建成100KW光伏电站
1980 单晶硅太阳能电池效率达到20%%,Ga %
1986
1990 德国提出“2000光伏屋顶计划”
1995 高效聚光Ga As太阳能电池问世,效率达32%。
1997 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划,日本提出“新阳光计划”
1998 %,荷兰提出“百万光伏屋顶计划”
2000 世界太阳能电池总产量达287MW,欧洲计划2010年生产60亿瓦光伏电池
并网发电系统及工作原理
光伏航标灯
太阳能电池的市场状况
1998年以前,单晶硅电池占世界光伏生产的主导地位
其次是多晶硅电池。从1998年开始,多晶硅电池开始超过单晶硅跃居第一。非晶硅从20世纪80年代初开始商业化生产,但由于效率低和光衰减问题,市场份额增加不快。CdTe电池从20世纪80年代中期开始商业化生产,市场份额增加缓慢,除技术因素外,人们对Cd的毒性的疑虑也是原因之一。 CIS电池的产业化进程比较缓慢,原因是生产过程中化学剂量比难以控制,大面积均匀性和重复性较差。
商业化趋势
1998年以前,单晶硅电池占市场主导地位,其次是多晶硅电池。
从1998年起,多晶硅电池开始超过单晶硅跃居第一。
非晶硅从80年代初开始商业化,由于效率低和光衰减问题,市场份额先高后低。
CdTe电池从80年代中期开始商业化生产,市场份额增加缓慢,Cd的毒性是原因之一;
CIS电池的产业化进程比较缓慢,生产工艺难于控制,In是稀有元素;
Sanyo公司a-Si/c-Si电池商业化仅两三年,发展迅速
2001、2002年各种电池的市场份额和开始商业化时间.
电池技术
市场份额%
商业化时间
单晶硅
-
70‘初(地面应用)
多晶硅
-
70年代末
非晶硅
-
80年代初
A-Si/c-Si(n)
-
90年代末
带硅
-
80年代中
薄硅/陶瓷
-
90年代中
CdTe
-
80年代中
CIS
-/
00年代初