太陽能電池發(fā)展歷史

1、制作人：王坤海 起始階段 開發(fā)階段 冷落階段 恢復(fù)階段 停滯階段 過渡階段 低谷階段 高潮階段 總結(jié)一 起始階段（1615-1900） 近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門德考克斯在世界上發(fā)明第一臺太陽能驅(qū)動的發(fā)動機(jī)算起。該發(fā)明是一臺利用太陽能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器。在1615年1900年之間，世界上又研制成多臺太陽能動力裝置和一些其它太陽能裝置。1845年C.GUNTER發(fā)明了由許多鏡片組成的太陽能鍋爐 特點(diǎn) 1） 采用聚光方式采集陽光，發(fā)動機(jī)功率不大2） 工質(zhì)主要是水蒸汽，價格昂貴，實(shí)用價值不大3）大部分為太陽能愛好者個人研究制造二 開發(fā)階段（1900-1920）

2、世界上太陽能研究的重點(diǎn)仍是太陽能動力裝置，但采用的聚光方式多樣化，且開始采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì)，裝置逐漸擴(kuò)大，最大輸出功率達(dá)73.64kW 1901年，在美國加州建成一臺太陽能抽水裝置，采用截頭圓錐聚光器，功率：7.36kW 1902 1908年，在美國建造了五套雙循環(huán)太陽能發(fā)動機(jī)，采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì) 1913年，在埃及開羅以南建成一臺由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵，每個長62.5m，寬4m，總采光面積達(dá)1250m2。 特點(diǎn)1）聚光方式多樣化2）開始采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì)3）裝置逐漸擴(kuò)大，最大輸出功率達(dá)73.64kW4）實(shí)用目的比較明確，造價仍然很高三 冷落階段（1920-19

3、45） 在這20多年中，太陽能研究工作處于低潮，參加研究工作的人數(shù)和研究項(xiàng)目大為減少 原因 a）礦物燃料的大量開發(fā)利用 b）發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)（19351945年） c）太陽能又不能解決當(dāng)時對能源的急需四 恢復(fù)階段（1945-1965） 在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的20年中，一些有遠(yuǎn)見的人士已經(jīng)注意到石油和天然氣資源正在迅速減少， 呼吁人們重視這一問題，從而逐漸推動了太陽能研究工作的恢復(fù)和開展，并且成立太陽能學(xué)術(shù)組織，舉辦學(xué)術(shù)交流和展覽會，再次興起太陽能研究熱潮。1958年 太陽電池首次在空間應(yīng) 用，裝備美國先鋒1號衛(wèi)星電源。 1954年 恰賓和皮爾松在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室，首次制成了實(shí)用的單晶太陽電池

4、，效率為6%。同年，韋克爾首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎵有光伏效應(yīng)，并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜，制成了第一塊薄膜太陽電池。 1958年 太陽電池首次在空間應(yīng)用，裝備美國先鋒1號衛(wèi)星電源。 1959年 第一個多晶硅太陽電池問世，效率達(dá)5%。 1962年 砷化鎵太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)13%。 特點(diǎn)1）加強(qiáng)了太陽能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究2）平板集熱器有了很大的發(fā)展，技術(shù)上逐漸成熟3）對難度較大的斯特林發(fā)動機(jī)和塔式太陽能熱發(fā)電 技術(shù)進(jìn)行了初步研究。 五 停滯階段（1965-1973） 這一階段，太陽能的研究工作停滯不前，主要原因是太陽能利用技術(shù)處于成長階段，尚不成熟，并且投資大，效果不理想，難以與常規(guī)能源競爭，因而

5、得不到公眾、企業(yè)和政府的重視和支持。 1972年 羅非斯基研制出紫光電池，效率達(dá)16%，同年 美國宇航公司背場電池問世。 1973年 砷化鎵太陽電池效率達(dá)15%。六 過渡階段（1973-1980） 1973年10月中東戰(zhàn)爭爆發(fā)，使那些依靠從中東地區(qū)大量進(jìn)口廉價石油的國家，在經(jīng)濟(jì)上遭到沉重打擊，世界發(fā)生了”能源危機(jī)”。從而使許多國家，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國家，重新加強(qiáng)了對太陽能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持，在世界上再次興起了開發(fā)利用太陽能熱潮。世界上出現(xiàn)的開發(fā)利用太陽能熱潮，對我國也產(chǎn)生了巨大的影響，1975年在河南安陽召開”全國第一次太陽能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會”，進(jìn)一步推動了我國太陽能事業(yè)的發(fā)展。

6、這一次會議之后，太陽能研究和推廣工作納入了我國的政府計(jì)劃，獲得了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和物資支持。 1974年 COMSAT研究所提出無反射絨面電池，硅太陽電池效率達(dá)18%。 1975年非晶硅太陽電池問世。 1976年多晶硅太陽電池效率達(dá)10%。 1978年美國建成100kWp太陽地面光伏電站。 1980年 單晶硅太陽電池效率達(dá)20%，砷化鎵電池達(dá)22.5%，多晶硅電池達(dá)14.5%，硫化鎘電池達(dá)9.15%。 特點(diǎn) 各國加強(qiáng)了太陽能研究工作的計(jì)劃性，不少國家制定了近期和遠(yuǎn)期陽光計(jì)劃 國際間的合作十分活躍 研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，研究工作日益深入 太陽熱水器、太陽電池等產(chǎn)品開始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，太陽能產(chǎn)業(yè)初步建立，但規(guī)模較

7、小，經(jīng)濟(jì)效益尚不理想。七 低谷階段（1980-1992） 進(jìn)入80年代后太陽能的開發(fā)利用逐漸進(jìn)入低谷，世界上許多國家大幅度的削減太陽能研究經(jīng)費(fèi)，美國最為突出 主要原因 世界石油價格大幅度回落，太陽能產(chǎn)品價格居高不下，缺乏競爭力， 太陽能的技術(shù)也沒有重大的進(jìn)展。 1983年 美國建成1MWp光伏電站;冶金硅(外延)電池效率達(dá)11.8%。 1986年 美國建成6.5MWp光伏電站。 1990年 德國提出“2000個光伏屋頂計(jì)劃”，每個家庭的屋頂裝35kWp光伏電池。八 高潮階段（1992-至今） 由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對人類的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅。在這樣背景下，19

8、92年聯(lián)合國在巴西召開“世界環(huán)境與發(fā)展大會”，會議通過了里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言，21世紀(jì)議程和聯(lián)合國氣候變化框架公約等一系列重要文件，把環(huán)境與發(fā)展納入統(tǒng)一的框架，確立了 可持續(xù)發(fā)展的模式。這次會議之后，世界各國加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開發(fā)，將利用太陽能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在 一起，使太陽能利用工作走出低谷，逐漸得到加強(qiáng)。世界環(huán)發(fā)大會之后，我國政府對環(huán)境與發(fā)展十分重視，提出10條對策和措施，明確要“因地制宜地開發(fā)和推廣太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等清潔能源”，制定了中國21世紀(jì)議程，進(jìn)一步明確了太陽能重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。 1995年 高效聚光砷化鎵太陽電池效率達(dá)32%。 1997年 美國提出“克林頓總統(tǒng)百萬太陽能屋頂計(jì)劃”，在2010年以前為100萬戶，每戶安裝35kWp。日本“新陽光計(jì)劃”提出到2010年生產(chǎn)43億Wp光伏電池。 1997年 歐洲聯(lián)盟計(jì)劃到2010年生產(chǎn)37億Wp光伏電池。 1998年 單晶硅光伏電池效率達(dá)25%。荷蘭政府提出“荷蘭百萬個太陽光伏屋頂計(jì)劃”，到2020年完成。 特點(diǎn)1）太陽能利用與世界可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，全球共同行動2）太陽能發(fā)展目標(biāo)明確，措施得力，有利于克服以往忽冷忽熱、過熱過急的弊端3）在加大太陽能研究開發(fā)力度的同時，注意科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，加速商業(yè)化進(jìn)程