《太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。目录太阳能 历史 太阳能电池的原理 太阳能电池产业现状 太阳能电池的分类 太阳能电池（组件）生产工艺 太阳电池组装工艺简介： 太阳能电池发展市场 太阳能历史太阳能电池的原理 太阳能电池产业现状 太阳能电池的分类 太阳能电池（组件）生产工艺 太阳电池组装工艺简介： 太阳能电池发展市场 新型太阳电池 透明太阳能电池展开编 辑 本 段 太 阳 能太 阳 能 （ Solar Energy） ， 一 般 是 指 太 阳 光 的 辐 射 能 量 ，
2、在 现 代 一 般 用作 发 电 。 自 地 球 形 成 生 物 就 主 要 以 太 阳 提 供 的 热 和 光 生 存 ， 而 自 古 人 类 也 懂得 以 阳 光 晒 干 物 件 ， 并 作 为 保 存 食 物 的 方 法 ， 如 制 盐 和 晒 咸 鱼 等 。 但 在 化 石燃 料 减 少 下 ， 才 有 意 把 太 阳 能 进 一 步 发 展 。 太 阳 能 的 利 用 有 被 动 式 利 用 （ 光热 转 换 ） 和 光 电 转 换 两 种 方 式 。 太 阳 能 发 电 一 种 新 兴 的 可 再 生 能 源 。 广 义 上的 太 阳 能 是 地 球 上 许 多 能 量 的 来 源
3、 ， 如 风 能 ， 化 学 能 ， 水 的 势 能 等 等 。 编 辑 本 段 历 史 术 语 “光 生 伏 打 (Photovoltaics)”来 源 于 希 腊 语 ， 意 思 是 光 、 伏 特 和电 气 的 ， 来 源 于 意 大 利 物 理 学 家 亚 历 山 德 罗 伏 特 的 名 字 ， 在 亚 历 山 德罗 伏 特 以 后 “伏 特 ”便 作 为 电 压 的 单 位 使 用 。 以 太 阳 能 发 展 的 历 史 来 说 ， 光 照 射 到 材 料 上 所 引 起 的 “光 起 电 力 ”行为 ， 早 在 19 世 纪 的 时 候 就 已 经 发 现 了 。 1839 年 ,
4、光 生 伏 特 效 应 第 一 次 由 法 国 物 理 学 家 A.E.Becquerel 发 现 。 1849 年 术 语 “光 伏 ”才 出 现 在 英 语 中 。 1883 年 第 一 块 太 阳 电 池 由 Charles Fritts 制 备 成 功 。 Charles 用 锗 半导 体 上 覆 上 一 层 极 薄 的 金 层 形 成 半 导 体 金 属 结 ， 器 件 只 有 1%的 效 率 。 到 了 1930 年 代 ， 照 相 机 的 曝 光 计 广 泛 地 使 用 光 起 电 力 行 为 原 理 。 1946 年 Russell Ohl 申 请 了 现 代 太 阳 电 池
5、的 制 造 专 利 。 到 了 1950 年 代 ， 随 着 半 导 体 物 性 的 逐 渐 了 解 ， 以 及 加 工 技 术 的 进 步 ，1954 年 当 美 国 的 贝 尔 实 验 室 在 用 半 导 体 做 实 验 发 现 在 硅 中 掺 入 一 定 量 的 杂 质后 对 光 更 加 敏 感 这 一 现 象 后 ， 第 一 个 太 阳 能 电 池 在 1954 年 诞 生 在 贝 尔 实 验室 。 太 阳 电 池 技 术 的 时 代 终 于 到 来 。 1960 年 代 开 始 ， 美 国 发 射 的 人 造 卫 星 就 已 经 利 用 太 阳 能 电 池 做 为 能 量 的来 源
6、。 1970 年 代 能 源 危 机 时 ， 让 世 界 各 国 察 觉 到 能 源 开 发 的 重 要 性 。 1973 年 发 生 了 石 油 危 机 ， 人 们 开 始 把 太 阳 能 电 池 的 应 用 转 移 到 一 般 的 民生 用 途 上 。 目 前 ， 在 美 国 、 日 本 和 以 色 列 等 国 家 ， 已 经 大 量 使 用 太 阳 能 装 置 ， 更 朝商 业 化 的 目 标 前 进 。 在 这 些 国 家 中 ， 美 国 于 1983 年 在 加 州 建 立 世 界 上 最 大 的 太 阳 能 电 厂 ，它 的 发 电 量 可 以 高 达 16 百 万 瓦 特 。 南
7、 非 、 博 茨 瓦 纳 、 纳 米 比 亚 和 非 洲 南 部的 其 他 国 家 也 设 立 专 案 ， 鼓 励 偏 远 的 乡 村 地 区 安 装 低 成 本 的 太 阳 能 电 池 发电 系 统 。 而 推 行 太 阳 能 发 电 最 积 极 的 国 家 首 推 日 本 。 1994 年 日 本 实 施 补 助 奖 励办 法 ， 推 广 每 户 3,000 瓦 特 的 “市 电 并 联 型 太 阳 光 电 能 系 统 ”。 在 第 一 年 ，政 府 补 助 49%的 经 费 ， 以 后 的 补 助 再 逐 年 递 减 。 “市 电 并 联 型 太 阳 光 电 能系 统 ”是 在 日 照
8、充 足 的 时 候 ， 由 太 阳 能 电 池 提 供 电 能 给 自 家 的 负 载 用 ， 若有 多 余 的 电 力 则 另 行 储 存 。 当 发 电 量 不 足 或 者 不 发 电 的 时 候 ， 所 需 要 的 电 力再 由 电 力 公 司 提 供 。 到 了 1996 年 ， 日 本 有 2,600 户 装 置 太 阳 能 发 电 系 统 ， 装 设 总 容 量 已 经有 8 百 万 瓦 特 。 一 年 后 ， 已 经 有 9,400 户 装 置 ， 装 设 的 总 容 量 也 达 到 了 32百 万 瓦 特 。 近 年 来 由 于 环 保 意 识 的 高 涨 和 政 府 补 助
9、金 的 制 度 ， 预 估 日 本 住 家用 太 阳 能 电 池 的 需 求 量 ， 也 会 急 速 增 加 。 在 中 国 ， 太 阳 能 发 电 产 业 亦 得 到 政 府 的 大 力 鼓 励 和 资 助 。 2009 年 3 月 ，财 政 部 宣 布 拟 对 太 阳 能 光 电 建 筑 等 大 型 太 阳 能 工 程 进 行 补 贴 。 编 辑 本 段 太 阳 能 电 池 的 原 理太 阳 光 照 在 半 导 体 p-n 结 上 ， 形 成 新 的 空 穴 -电 子 对 ， 在 p-n 结 电 场 的作 用 下 ， 空 穴 由 n 区 流 向 p 区 ， 电 子 由 p 区 流 向 n
10、区 ， 接 通 电 路 后 就 形 成电 流 。 这 就 是 光 电 效 应 太 阳 能 电 池 的 工 作 原 理 。 太 阳 能 绿 色 能 源太 阳 能 发 电 方 式 太 阳 能 发 电 有 两 种 方 式 ， 一 种 是 光 热 电 转 换 方 式 ， 另一 种 是 光 电 直 接 转 换 方 式 。 光 热 电 转 换（ 1） 光 热 电 转 换 方 式 通 过 利 用 太 阳 辐 射 产 生 的 热 能 发 电 ， 一 般是 由 太 阳 能 集 热 器 将 所 吸 收 的 热 能 转 换 成 工 质 的 蒸 气 ， 再 驱 动 汽 轮 机 发 电 。前 一 个 过 程 是 光 热
11、 转 换 过 程 ； 后 一 个 过 程 是 热 电 转 换 过 程 ， 与 普 通 的火 力 发 电 一 样 .太 阳 能 热 发 电 的 缺 点 是 效 率 很 低 而 成 本 很 高 ， 估 计 它 的 投 资至 少 要 比 普 通 火 电 站 贵 5 10 倍 .一 座 1000MW 的 太 阳 能 热 电 站 需 要 投 资20 25 亿 美 元 ， 平 均 1kW 的 投 资 为 2000 2500 美 元 。 因 此 ， 目 前 只 能 小 规模 地 应 用 于 特 殊 的 场 合 ， 而 大 规 模 利 用 在 经 济 上 很 不 合 算 ， 还 不 能 与 普 通 的火 电
12、站 或 核 电 站 相 竞 争 。 光 电 直 接 转 换（ 2） 光 电 直 接 转 换 方 式 该 方 式 是 利 用 光 电 效 应 ， 将 太 阳 辐 射 能 直接 转 换 成 电 能 ， 光 电 转 换 的 基 本 装 置 就 是 太 阳 能 电 池 。 太 阳 能 电 池 是 一 种由 于 光 生 伏 特 效 应 而 将 太 阳 光 能 直 接 转 化 为 电 能 的 器 件 ， 是 一 个 半 导 体 光 电二 极 管 ， 当 太 阳 光 照 到 光 电 二 极 管 上 时 ， 光 电 二 极 管 就 会 把 太 阳 的 光 能 变 成电 能 ， 产 生 电 流 。 当 许 多
13、个 电 池 串 联 或 并 联 起 来 就 可 以 成 为 有 比 较 大 的 输 出功 率 的 太 阳 能 电 池 方 阵 了 。 太 阳 能 电 池 是 一 种 大 有 前 途 的 新 型 电 源 ， 具 有永 久 性 、 清 洁 性 和 灵 活 性 三 大 优 点 .太 阳 能 电 池 寿 命 长 ， 只 要 太 阳 存 在 ， 太阳 能 电 池 就 可 以 一 次 投 资 而 长 期 使 用 ； 与 火 力 发 电 、 核 能 发 电 相 比 ， 太 阳 能电 池 不 会 引 起 环 境 污 染 ； 太 阳 能 电 池 可 以 大 中 小 并 举 ， 大 到 百 万 千 瓦 的 中 型
14、电 站 ， 小 到 只 供 一 户 用 的 太 阳 能 电 池 组 ， 这 是 其 它 电 源 无 法 比 拟 的 编 辑 本 段 太 阳 能 电 池 产 业 现 状 现 阶 段 以 光 电 效 应 工 作 的 薄 膜 式 太 阳 能 电 池 为 主 流 ， 而 以 光 化 学 效 应 工作 的 湿 式 太 阳 能 电 池 则 还 处 于 萌 芽 阶 段 。 全 球 太 阳 能 电 池 产 业 现 状据 Dataquest 的 统 计 资 料 显 示 ,目 前 全 世 界 共 有 136 个 国 家 投 入 普 及应 用 太 阳 能 电 池 的 热 潮 中 ,其 中 有 95 个 国 家 正
15、在 大 规 模 地 进 行 太 阳 能 电 池的 研 制 开 发 ,积 极 生 产 各 种 相 关 的 节 能 新 产 品 。 1998 年 ,全 世 界 生 产 的 太 阳能 电 池 ,其 总 的 发 电 量 达 100 光 伏 发 电0 兆 瓦 ,1999 年 达 2850 兆 瓦 。 根 据 欧 洲 光 伏 工 业 协 会 EPIA2008 年 的 预 测 ，如 果 按 照 2007 年 全 球 装 机 容 量 为 2.4GW 来 计 算 ， 2010 年 全 球 的 年 装 机 容量 将 达 到 6.9GW,2020 年 和 2030 年 将 分 别 达 到 56GW 和 281GW，
16、 2010 年 全 球累 计 装 机 容 量 为 25.4GW， 预 计 2020 年 达 到 278GW， 2030 年 达 到 1864GW。全 球 太 阳 能 电 池 产 量 以 年 均 复 合 增 长 率 47%的 速 度 迅 猛 增 长 ， 2008 年 产 量达 到 6.9GW。 目 前 ,许 多 国 家 正 在 制 订 中 长 期 太 阳 能 开 发 计 划 ,准 备 在 21 世 纪 大 规 模开 发 太 阳 能 ， 美 国 能 源 部 推 出 的 是 国 家 光 伏 计 划 , 日 本 推 出 的 是 阳 光 计 划 。NREL 光 伏 计 划 是 美 国 国 家 光 伏 计 划 的 一 项 重 要 的 内 容 ， 该 计 划 在 单 晶 硅 和高 级 器 件 、 薄 膜 光 伏 技 术 、 PVMaT、 光 伏 组 件 以 及 系 统 性 能 太 阳 能 电 池 汽 车和 工 程 、 光 伏 应 用 和 市 场 开 发 等 5 个
