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1、 太阳能的转换和利用方式有：太阳能的转换和利用方式有：u （1）光）光-热转换热转换u （2）光）光-化学转换化学转换u （3）光）光-电转换电转换1.2 1.2 太阳能利用的现状及发展太阳能利用的现状及发展太阳能发展简史太阳能发展简史（1）光）光-热转换热转换太阳灶:用金属或其他材料制成类似镜面的装置，将阳光反射到某一焦点，温度温度高达高达900度度，可满足蒸可满足蒸.炖炖.焖焖.煮煮.煎煎.炒炒.炸等各种炊事活动，绿色环保无污染炸等各种炊事活动，绿色环保无污染。太阳能干燥器：利用太阳能干燥农副产品的一种装置。 太阳能热水器太阳能发展简史太阳能发展简史太阳灶淘宝报价：太阳灶淘宝报价：太阳能发
2、展简史太阳能发展简史太阳能热水器太阳能热水器太阳能热水器包括太阳能热水器包括太阳能热水器包括太阳能热水器包括：真空集热管和不锈钢保温水箱、支架及相关附件真空集热管和不锈钢保温水箱、支架及相关附件真空集热管和不锈钢保温水箱、支架及相关附件真空集热管和不锈钢保温水箱、支架及相关附件太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能热水器原理太阳能热水器原理n太阳能热水器把太阳能太阳能热水器把太阳能转换成热能主要依靠玻转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。璃真空集热管。集热管集热管受阳光照射面受阳光照射面 温度高，温度高，集热管背阳面集热管背阳面温度低，温度低，而管内水便产生温差反而管内水便产生温差反应，利用应，利用热
3、水上浮冷水热水上浮冷水下沉下沉的原理，使水产生的原理，使水产生微循环而达到所需热水。微循环而达到所需热水。太阳能发展简史太阳能发展简史我国太阳能热水器市场我国太阳能热水器市场 20072007年，中国太阳能热水器产量的增长速度约年，中国太阳能热水器产量的增长速度约为为30%30%，年产量达，年产量达23402340万万m m2 2（16380MWth16380MWth），总保），总保有量约为有量约为1080010800万万m2m2（75600MWth75600MWth）。）。20072007年，太年，太阳能热水器市场销售额约为阳能热水器市场销售额约为320320亿元人民币，产亿元人民币，产值亿
4、元人民币以上的企业有值亿元人民币以上的企业有2020多家。多家。20082008年我国年我国太阳能热水器行业继续稳步快速发展。其中，产太阳能热水器行业继续稳步快速发展。其中，产值达值达430430亿，出口达亿，出口达1 1亿美元。亿美元。20122012年，我国太阳能热水器行业已发展成为年年，我国太阳能热水器行业已发展成为年产值近产值近10001000亿元人民币，吸纳劳动力近亿元人民币，吸纳劳动力近350350万人，万人，生产厂家生产厂家30003000余家的一个可再生能源领域的重要余家的一个可再生能源领域的重要行业。行业。 太阳能发展简史太阳能发展简史我国太阳能热水器市场我国太阳能热水器市场
5、n随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一体化技术的日益完善，体化技术的日益完善，太阳能热水器的应用领域不再局太阳能热水器的应用领域不再局限于提供热水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用限于提供热水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用方向拓展方向拓展。中国太阳能热水器在近。中国太阳能热水器在近3 3年时间内还将保持年时间内还将保持30%30%以上的增长速度，市场潜力巨大。以上的增长速度，市场潜力巨大。 n每平方米平板太阳能集热器每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日，平均每个正常日照日，可产生相当于可产生相当于2.52.5度电的热量度电的
6、热量，每年可节约标准煤，每年可节约标准煤250250公斤左右，可以减少公斤左右，可以减少700700多公斤多公斤COCO2 2的排放量。太的排放量。太阳能热水器的广泛运用，包括生活用热水，采暖，阳能热水器的广泛运用，包括生活用热水，采暖，空调，在省钱的同时必将极大地改善地球的污染状空调，在省钱的同时必将极大地改善地球的污染状况。况。 太阳能发展简史太阳能发展简史生活里常见的光生活里常见的光 - 化学能转化化学能转化Fuels COSugarH OO222Photosynthesis光照、叶绿素光照、叶绿素光合作用光合作用光合作用光合作用合成的糖类首先是葡萄糖，但葡萄糖很快就变成了合成的糖类首先
7、是葡萄糖，但葡萄糖很快就变成了合成的糖类首先是葡萄糖，但葡萄糖很快就变成了合成的糖类首先是葡萄糖，但葡萄糖很快就变成了淀粉，暂时储存在叶绿体中。淀粉，暂时储存在叶绿体中。淀粉，暂时储存在叶绿体中。淀粉，暂时储存在叶绿体中。 能量以化学物质的形式存在能量以化学物质的形式存在能量以化学物质的形式存在能量以化学物质的形式存在（2）光）光-化学转换化学转换太阳能发展简史太阳能发展简史光光-化学转换化学转换主要包括：主要包括：n太阳能太阳能 化学与生物转化化学与生物转化 制氢，制氢，n太阳能太阳能 光催化光催化 还原二氧化碳制燃料还原二氧化碳制燃料n太阳能太阳能 化学转化化学转化 储能储能 太阳能发展简
8、史太阳能发展简史1.太阳能化学与生物转化制氢太阳能化学与生物转化制氢例如：利用太阳能光催化重整例如：利用太阳能光催化重整例如：利用太阳能光催化重整例如：利用太阳能光催化重整H H2 2S S制氢和直接分解制氢和直接分解制氢和直接分解制氢和直接分解H H2 2S S制氢制氢制氢制氢（ H H2 2S + HS + H2 2O HO H2 2 + SOx + SOx2 2- - 或或或或H H2 2S HS H2 2 + S + S ） （a a）（b b）（c c）(a)(a)最理想的途径，但也是最具挑战的课题最理想的途径，但也是最具挑战的课题最理想的途径，但也是最具挑战的课题最理想的途径，但也
9、是最具挑战的课题 . . 一旦取得突破，将会改变世界能源格局。一旦取得突破，将会改变世界能源格局。一旦取得突破，将会改变世界能源格局。一旦取得突破，将会改变世界能源格局。太阳能发展简史太阳能发展简史氢能的一个应用：氢能的一个应用： 燃料电池燃料电池太阳能发展简史太阳能发展简史补充：太阳能光催化重整生物质制氢补充：太阳能光催化重整生物质制氢n利用太阳能光催化转化利用太阳能光催化转化生物质生物质制氢制氢 （C6H12O6 + 6H2O 12H2 + 6CO2），），是高效转化利用生物质的一条途径。是高效转化利用生物质的一条途径。 太阳能发展简史太阳能发展简史2. 太阳能光太阳能光催化还原二氧化碳制
10、燃料催化还原二氧化碳制燃料 图图图图2 2 太阳能光催化减排太阳能光催化减排太阳能光催化减排太阳能光催化减排CO2CO2制氢及精细化学品制氢及精细化学品制氢及精细化学品制氢及精细化学品将将将将CO2CO2催化加氢催化加氢催化加氢催化加氢可以转化为醇类可以转化为醇类可以转化为醇类可以转化为醇类等大宗化学品，等大宗化学品，等大宗化学品，等大宗化学品，这种技术已经比这种技术已经比这种技术已经比这种技术已经比较成熟，但关键较成熟，但关键较成熟，但关键较成熟，但关键问题是氢的来源。问题是氢的来源。问题是氢的来源。问题是氢的来源。 太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能制氢与太阳能制氢与CO2减排耦合的方式可
11、以有减排耦合的方式可以有如下两种最主要的可能性如下两种最主要的可能性nn其一是经太阳能化学和生物转化分解水制氢，然其一是经太阳能化学和生物转化分解水制氢，然其一是经太阳能化学和生物转化分解水制氢，然其一是经太阳能化学和生物转化分解水制氢，然后将氢与后将氢与后将氢与后将氢与CO2CO2CO2CO2经传统的光催化转化为甲醇，和其经传统的光催化转化为甲醇，和其经传统的光催化转化为甲醇，和其经传统的光催化转化为甲醇，和其他的化学品，即：他的化学品，即：他的化学品，即：他的化学品，即： H H H H2 2 2 2O H2 + 1/2O2O H2 + 1/2O2O H2 + 1/2O2O H2 + 1/
12、2O2，H H H H2 2 2 2 + + + + CO2 CHCO2 CHCO2 CHCO2 CH3 3 3 3OHOHOHOH，净反应：，净反应：，净反应：，净反应：H2O + CO2 CH3OH + H2O + CO2 CH3OH + H2O + CO2 CH3OH + H2O + CO2 CH3OH + O2O2O2O2。此过程的关键科学问题是：（。此过程的关键科学问题是：（。此过程的关键科学问题是：（。此过程的关键科学问题是：（1 1 1 1）开发高）开发高）开发高）开发高效光催化剂；（效光催化剂；（效光催化剂；（效光催化剂；（2 2 2 2）将光催化制取的氢从反应体）将光催化制取
13、的氢从反应体）将光催化制取的氢从反应体）将光催化制取的氢从反应体系中有效分离，并与系中有效分离，并与系中有效分离，并与系中有效分离，并与CO2CO2CO2CO2催化转化耦合。催化转化耦合。催化转化耦合。催化转化耦合。nn其二是原位条件下将上述两个反应在一个催化体其二是原位条件下将上述两个反应在一个催化体其二是原位条件下将上述两个反应在一个催化体其二是原位条件下将上述两个反应在一个催化体系中实现。即，利用太阳能光催化直接将系中实现。即，利用太阳能光催化直接将系中实现。即，利用太阳能光催化直接将系中实现。即，利用太阳能光催化直接将CO2+H2OCO2+H2OCO2+H2OCO2+H2O转化为转化为
14、转化为转化为CH3OHCH3OHCH3OHCH3OH。此过程的关键科学问题是：。此过程的关键科学问题是：。此过程的关键科学问题是：。此过程的关键科学问题是：（1 1 1 1）发展兼具有分解水制氢和）发展兼具有分解水制氢和）发展兼具有分解水制氢和）发展兼具有分解水制氢和CO2CO2CO2CO2加氢的光催化加氢的光催化加氢的光催化加氢的光催化剂；（剂；（剂；（剂；（2 2 2 2）将生成的氧能及时脱附离开催化剂的）将生成的氧能及时脱附离开催化剂的）将生成的氧能及时脱附离开催化剂的）将生成的氧能及时脱附离开催化剂的表面，避免氧化逆反应地发生。表面，避免氧化逆反应地发生。表面，避免氧化逆反应地发生。表
15、面，避免氧化逆反应地发生。太阳能发展简史太阳能发展简史发展方向发展方向n太阳能太阳能制氢制氢距离大规模应用过程尚有一距离大规模应用过程尚有一段距离，但在大规模制氢的研究过程中，段距离，但在大规模制氢的研究过程中，及早研究及早研究与燃料电池耦合和与与燃料电池耦合和与CO2减排减排耦合耦合，将会使太阳能制氢研究目标更明，将会使太阳能制氢研究目标更明确，并会促进太阳能制氢向大规模方向确，并会促进太阳能制氢向大规模方向发展。而发展。而耦合耦合技术的研究也对太阳能制技术的研究也对太阳能制氢催化体系（无论化学还是生物）提出氢催化体系（无论化学还是生物）提出要求，使得催化体系的开发更加合理。要求，使得催化体
16、系的开发更加合理。 耦合：相互作用和相互影响耦合：相互作用和相互影响耦合：相互作用和相互影响耦合：相互作用和相互影响太阳能发展简史太阳能发展简史3. 太阳能化学转化储能太阳能化学转化储能n通过太阳能光催化转化将太阳能储存于通过太阳能光催化转化将太阳能储存于化学介质中，再通过化学介质中，再通过电化学方法电化学方法将高能将高能化学物质转化为电能，也是未来发展的化学物质转化为电能，也是未来发展的方向。目前这方面的工作尚不多见。方向。目前这方面的工作尚不多见。 太阳能发展简史太阳能发展简史（3）光）光-电转换电转换 利用阳光发电有二种方式利用阳光发电有二种方式: 光伏光伏发电和发电和光热伏光热伏发电发
17、电 太阳能太阳能太阳能太阳能热发电热发电热发电热发电，也叫聚焦型太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar PowerConcentrating Solar Power，简称，简称，简称，简称CSPCSP），），），）， 它们是通过聚集将太阳能直射光聚集起来，加它们是通过聚集将太阳能直射光聚集起来，加它们是通过聚集将太阳能直射光聚集起来，加它们是通过聚集将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮热工质，产生高温
18、高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。机发电。机发电。机发电。 太阳能发展简史太阳能发展简史几种常见的几种常见的太阳能热发电太阳能热发电方式：方式：n槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统n太阳能太阳能 塔式热发电；塔式热发电；n太阳能太阳能 碟式热发电碟式热发电当前按照太阳能采集方式可划分为当前按照太阳能采集方式可划分为当前按照太阳能采集方式可划分为当前按照太阳能采集方式可划分为 太阳能发展简史太阳能发展简史1.槽式太阳能热发电系统构成槽式太阳能热发电系统构成n它采用大面积的槽式它采用大面积的槽式抛物面反射镜抛物面反射镜将太阳光聚焦将太阳光聚焦反射到反射到线形接收器（集热管）线形接收器（集热管）
19、上，通过管内上，通过管内热载热载体体将水加热成蒸汽，同时在热转换设备中产生高将水加热成蒸汽，同时在热转换设备中产生高压、过热蒸汽，然后送入常规的蒸气涡轮发电机压、过热蒸汽，然后送入常规的蒸气涡轮发电机内进行发电。槽式抛物面内进行发电。槽式抛物面太阳能发电站太阳能发电站的功率为的功率为101000 MW，n是目前所有太阳能热发电站中功率最大的是目前所有太阳能热发电站中功率最大的.槽式热槽式热发电系统是最成熟，也是达到商业化发展的技术发电系统是最成熟，也是达到商业化发展的技术 太阳能发展简史太阳能发展简史德国的凹面镜式太阳能发电系统德国的凹面镜式太阳能发电系统太阳能发展简史太阳能发展简史西班牙西班
20、牙西班牙西班牙50MW50MW槽式热发电站槽式热发电站槽式热发电站槽式热发电站 太阳能发展简史太阳能发展简史2.塔式太阳能热发电系统塔式太阳能热发电系统塔式系统是利用众多塔式系统是利用众多塔式系统是利用众多塔式系统是利用众多的定日镜，将太阳热的定日镜，将太阳热的定日镜，将太阳热的定日镜，将太阳热辐射反射到置于高塔辐射反射到置于高塔辐射反射到置于高塔辐射反射到置于高塔顶部的顶部的顶部的顶部的高温集热器高温集热器高温集热器高温集热器( ( ( (太阳锅炉太阳锅炉太阳锅炉太阳锅炉) ) ) )上，加上，加上，加上，加热工质产生过热蒸汽，热工质产生过热蒸汽，热工质产生过热蒸汽，热工质产生过热蒸汽，或直
21、接加热集热器中或直接加热集热器中或直接加热集热器中或直接加热集热器中的水产生过的水产生过的水产生过的水产生过热蒸汽热蒸汽热蒸汽热蒸汽，驱动汽轮机发电驱动汽轮机发电驱动汽轮机发电驱动汽轮机发电机组发电机组发电机组发电机组发电. . 太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能发展简史 碟式太阳能热发电系碟式太阳能热发电系统是世界上最早出现统是世界上最早出现的太阳能动力系统，的太阳能动力系统，是目前太阳能发电效是目前太阳能发电效率最高的率最高的太阳能发电太阳能发电系统系统，最高可达到，最高可达到29.4%。 碟式抛物面镜点聚焦集热器碟式抛物面镜点聚焦集热器碟式抛物面镜点聚焦集热器碟式抛物面镜点
22、聚焦集热器 3.3.太阳能碟式太阳能碟式太阳能碟式太阳能碟式（又称盘式）（又称盘式）热发电系统热发电系统热发电系统热发电系统太阳能发展简史太阳能发展简史1.2.2 光伏发电的现状和发展光伏发电的现状和发展n1.光伏发展的历史光伏发展的历史自从自从自从自从19541954年第一块实用光伏电池问世以来，太阳年第一块实用光伏电池问世以来，太阳年第一块实用光伏电池问世以来，太阳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光伏发电取得了长足的进步。但比计算机和光纤通光伏发电取得了长足的进步。但比计算机和光纤通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。
23、其原因可能是人们对信息的追讯的发展要慢得多。其原因可能是人们对信息的追讯的发展要慢得多。其原因可能是人们对信息的追讯的发展要慢得多。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特别强烈，而常规能源还能满足人类对能源的需求特别强烈，而常规能源还能满足人类对能源的需求特别强烈，而常规能源还能满足人类对能源的需求。求。求。求。19731973年的石油危机和年的石油危机和年的石油危机和年的石油危机和9090年代的环境污染问题年代的环境污染问题年代的环境污染问题年代的环境污染问题大大促进了太阳光伏发电的发展。大大促进了太阳光伏发电的发展。大大促进了太阳光伏发电的发展。大大促进
24、了太阳光伏发电的发展。太阳能发展简史太阳能发展简史其发展过程简列如下：其发展过程简列如下： n1839年，年， 法国科学家贝克勒尔发现法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打光生伏打效应效应”，即，即“光伏效应光伏效应”。n1954年年， 恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室，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，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，制成了第一块薄并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块薄膜太阳电池膜太阳电池。n1880年年， Charles Fritts
25、开发出以硒为基础开发出以硒为基础的光伏电池。的光伏电池。太阳能发展简史太阳能发展简史n1955年，年， 吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。同年，设计。同年，第一个光电航标灯第一个光电航标灯问世。美国问世。美国RCA研究砷研究砷化镓太阳电池。化镓太阳电池。n1957年年 硅太阳电池效率达硅太阳电池效率达8%。n1958年年 太阳电池首次在空间应用，装备美国先锋太阳电池首次在空间应用，装备美国先锋1号卫星号卫星电源。电源。n1959年年 第一个多晶硅太阳电池问世，效率达第一个多晶硅太阳电池问世，效率达5%。n1960年年 硅太阳电池首次实现并网运
26、行。硅太阳电池首次实现并网运行。n1962年年 砷化镓太阳电池光电转换效率达砷化镓太阳电池光电转换效率达13%n1969年年 薄膜硫化镉太阳电池效率达薄膜硫化镉太阳电池效率达8%。n1972年年 罗非斯基研制出紫光电池，效率达罗非斯基研制出紫光电池，效率达16%。n1972年年 美国宇航公司背场电池问世。美国宇航公司背场电池问世。n1973年年 砷化镓太阳电池效率达砷化镓太阳电池效率达15%。n1974年年 COMSAT研究所提出无反射绒面电池，硅太阳电研究所提出无反射绒面电池，硅太阳电池效率达池效率达18%。n1975年年 非晶硅太阳电池问世。同年，带硅电池效率达非晶硅太阳电池问世。同年，带
27、硅电池效率达6%。太阳能发展简史太阳能发展简史n1976年年 多晶硅太阳电池效率达多晶硅太阳电池效率达10%。n1978年年 美国建成美国建成100kWp太阳地面光伏电站。太阳地面光伏电站。n1980年年 单晶硅太阳电池效率达单晶硅太阳电池效率达20%，砷化镓电池达，砷化镓电池达22.5%，多晶硅电池达，多晶硅电池达14.5%，硫化镉电池达，硫化镉电池达9.15%。n1983年年 美国建成美国建成1MWp光伏电站；冶金硅（外延）电池光伏电站；冶金硅（外延）电池效率达效率达11.8%。n1986年年 美国建成美国建成6.5MWp光伏电站。光伏电站。n1990年年 德国提出德国提出“2000个光伏
28、屋顶计划个光伏屋顶计划”，每个家庭的，每个家庭的屋顶装屋顶装35kWp光伏电池光伏电池。n1995年年 高效聚光砷化镓太阳电池效率达高效聚光砷化镓太阳电池效率达32%。n1997年年 美国提出美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划克林顿总统百万太阳能屋顶计划”，在在2010年以前为年以前为100万户，每户安装万户，每户安装35kWp。光伏电池。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。家庭只需交向家庭供电，电表正转。家庭只需交“净电费净电费”。n1997年年 日本日本“新阳光计划新阳光计划”提出到提出到2
29、010年生产年生产43亿亿Wp光伏电池。光伏电池。n1997年年 欧洲联盟计划到欧洲联盟计划到2010年生产年生产37亿亿Wp光伏电池。光伏电池。n1998年年 单晶硅光伏电池效率达单晶硅光伏电池效率达25%。荷兰政府提出。荷兰政府提出“荷荷兰百万个太阳光伏屋顶计划兰百万个太阳光伏屋顶计划”，到，到2020年完成。年完成。太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能发展简史中新网中新网中新网中新网3 3月月月月5 5日电日电日电日电 据中国国防科技信息网报道，美国第一太阳据中国国防科技信息网报道，美国第一太阳据中国国防科技信息网报道，美国第一太阳据中国国防科技信息网报道，美国第一太阳能能能
30、能(First Solar)(First Solar)公司宣布，其公司宣布，其公司宣布，其公司宣布，其碲化镉碲化镉碲化镉碲化镉(CdTe)(CdTe)太阳能电池转换效太阳能电池转换效太阳能电池转换效太阳能电池转换效率达到率达到率达到率达到18.7%18.7%，刷新世界纪录。该结果已得到美国能源部的国刷新世界纪录。该结果已得到美国能源部的国刷新世界纪录。该结果已得到美国能源部的国刷新世界纪录。该结果已得到美国能源部的国家可再生能源实验室家可再生能源实验室家可再生能源实验室家可再生能源实验室(NREL)(NREL)证实。证实。证实。证实。 中研普华网中研普华网中研普华网中研普华网 20132013
31、年年年年3 3月月月月6 6日日日日：美国国家可再生美国国家可再生美国国家可再生美国国家可再生能源能源能源能源实验室实验室实验室实验室(NREL)(NREL)日日日日前证实，前证实，前证实，前证实，Alta DevicesAlta Devices一项新型一项新型一项新型一项新型“ “双结双结双结双结” ”薄膜太阳能电池技薄膜太阳能电池技薄膜太阳能电池技薄膜太阳能电池技术转换效率达术转换效率达术转换效率达术转换效率达30.8%30.8%。 2012-4-20 Delta Electronics2012-4-20 Delta Electronics子公司子公司子公司子公司DelSolarDelSo
32、lar计划今年将计划今年将计划今年将计划今年将多晶硅太阳能电池转换效率从多晶硅太阳能电池转换效率从多晶硅太阳能电池转换效率从多晶硅太阳能电池转换效率从17.2%-17.3%17.2%-17.3%提升至提升至提升至提升至18%18%，并，并，并，并将单晶硅太阳能电池的转换效率提升至将单晶硅太阳能电池的转换效率提升至将单晶硅太阳能电池的转换效率提升至将单晶硅太阳能电池的转换效率提升至19%19%以上。以上。以上。以上。中国台湾的台达电子中国台湾的台达电子中国台湾的台达电子中国台湾的台达电子(Delta Electronics)(Delta Electronics)是一家台资企业是一家台资企业是一家
33、台资企业是一家台资企业 太阳能发展简史太阳能发展简史n1）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。 如：晶体硅电池、硫化镉电池、硫化锑电如：晶体硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池、非晶硅电池、硒铟铜电池、池、砷化镓电池、非晶硅电池、硒铟铜电池、叠层串联电池等。叠层串联电池等。n晶体硅电池应用最广晶体硅电池应用最广，其中单晶硅的光电转换，其中单晶硅的光电转换效率实验室已高达效率实验室已高达24.2%，工厂规模化生产，工厂规模化生产的单晶硅电池其效率也在的单晶硅电池其效率也在12
34、%以上。以上。常用太阳电池按其材料可以常用太阳电池按其材料可以常用太阳电池按其材料可以常用太阳电池按其材料可以分为分为分为分为：太阳能发展简史太阳能发展简史n太阳能电池供电在世界上百分之九十以上的人造卫星太阳能电池供电在世界上百分之九十以上的人造卫星和宇宙飞船都采用。和宇宙飞船都采用。光伏发电的应用光伏发电的应用太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能电池的应用太阳能电池的应用不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、如：太阳能庭院灯、太阳能发电
35、户用系统、如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将路标、高速公路路标等
36、。欧美等先进国家将路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势建筑系统的结合已经形成产业化趋势建筑系统的结合已经形成产业化趋势建筑系统的结合已经形成产业化趋势太阳能发展简史太阳能发展简史1.1.小型电源小型电源10-100W10-1
37、00W不等，用于边远无电地区如高原、不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等电视、收录机等 太阳能电源太阳能电源 太阳能逆变器太阳能逆变器n n用户太阳能电源用户太阳能电源用户太阳能电源用户太阳能电源太阳能发展简史太阳能发展简史2. 3-5KW2. 3-5KW家庭屋顶并网发电系统家庭屋顶并网发电系统；太阳能发展简史太阳能发展简史3.3.光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉太阳能发展简史太阳能发展简史n如航标灯、交通如航标灯、交通/ /铁路信号灯、交通警示铁路信
38、号灯、交通警示/ /标志灯、标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路路灯、高空障碍灯、高速公路/ /铁路无线电话亭、无铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。人值守道班供电等。n n 交通领域交通领域交通领域交通领域太阳能发展简史太阳能发展简史n通讯通讯/ /通信领域通信领域 太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/ /通讯通讯/ /寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵机、士兵GPSGPS供电等。供电等。太阳能发展简史太阳能发展简史n石油、海洋、气象领域石油、海洋、气象领域 石油管道和水库闸门阴极保
39、护太阳能电源系统、石油石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/ /水水文观测设备等文观测设备等 风云三号风云三号气象卫星气象卫星的太阳能电池的太阳能电池太阳能发展简史太阳能发展简史海洋气象监测标海洋气象监测标 太阳能发展简史太阳能发展简史n家庭灯具电源家庭灯具电源如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。黑光灯、割胶灯、节能灯等。太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能发展简史n光伏电站光伏电站 10KW-50MW
40、10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。各种大型停车厂充电站等。太阳能发展简史太阳能发展简史n太阳能汽车：太阳能汽车：日本东京电机大学最近设计出一种轻型太阳能轿车，其车顶上安装了两组蓄电池，利用太阳光充电后交替使用。一组蓄电池充电一组蓄电池充电后可行驶可行驶110110公里公里，夏季日照最长季节可达150公里，最适宜于日照时间长的地区使用。不用燃油，不污染环境。 太阳能发展简史太阳能发展简史太阳能汽车太阳能发展简史太阳能发展简史北京市大兴区北京市大兴区50千瓦大型屋顶光伏并网示范电站千瓦大型屋顶光伏并网示范电站 太阳能发展简
41、史太阳能发展简史光伏发电的发展的方向光伏发电的发展的方向n1. 降低光伏发电成本。降低光伏发电成本。目前商业化的太阳能光伏电池分类 澳大利亚澳大利亚澳大利亚澳大利亚 24.7%24.7%其中以晶体硅材料为基础的高效其中以晶体硅材料为基础的高效其中以晶体硅材料为基础的高效其中以晶体硅材料为基础的高效光伏电池和各种薄膜光伏电池为光伏电池和各种薄膜光伏电池为光伏电池和各种薄膜光伏电池为光伏电池和各种薄膜光伏电池为基础的研究工作是重点基础的研究工作是重点基础的研究工作是重点基础的研究工作是重点太阳能发展简史太阳能发展简史光伏发电成本下降，但仍很高，发展靠政策扶植光伏发电成本下降，但仍很高，发展靠政策扶植 2007年不同能源发电成本比较数据来源：欧洲光伏协会）European Photovoltaic Industry Association (EPIA)European Photovoltaic Industry Association (EPIA) 太阳能发展简史太阳能发展简史n风光互补太阳能路灯风光互补太阳能路灯离网型风光互补路灯离网型风光互补路灯太阳能发展简史太阳能发展简史DIY事例1. 宁波宁波19岁学生岁学生1.5万元造出太阳能汽车万元造出太阳能汽车 来源：中国新闻网 2012-04-12 14:13:38 太阳能发展简史太阳能发展简史
