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太阳能电池发展潜力
时间:2016-04-07

       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。目前国际低成本大规模生产技术的研究主要集中在多晶硅、大面积薄膜非晶硅、CdTe电池、CIS电池的制造技术,Ⅲ-V族化合物半导体高效光电池,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。

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