第一章 太陽(yáng)能電池緒論

太陽(yáng)能電池徐征北京交通大學(xué)理學(xué)院太陽(yáng)能研究所發(fā)光與光信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一太陽(yáng)能利用的

意義及背景1.1太陽(yáng)能是化石能源的主要替代能源之一1.2太陽(yáng)能是人類(lèi)可利用的最直接的清潔能源之一1.3資源豐富的太陽(yáng)能輻射1.4太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)潛力

世界能源現(xiàn)狀及展望1、世界能源形式緊迫，是世界10大焦點(diǎn)問(wèn)題（能源、水、食物、環(huán)境、貧窮、恐怖主義和戰(zhàn)爭(zhēng)、疾病、教育、民主和人口）之首。

1.1太陽(yáng)能是化石能源的主要替代能源之一世界能源現(xiàn)狀及展望1、世界能源形式緊迫，是世界10大焦點(diǎn)問(wèn)題（能源、水、食物、環(huán)境、貧窮、恐怖主義和戰(zhàn)爭(zhēng)、疾病、教育、民主和人口）之首。

不可再生、環(huán)境污染、能源枯竭每年排放的二氧化碳達(dá)210萬(wàn)噸化石能源開(kāi)采高峰2020~2030年煤其他世界的能源結(jié)構(gòu)石油天然氣其他煤傳統(tǒng)化石能源

二十一世紀(jì)，人類(lèi)將面臨經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)，能源和環(huán)境問(wèn)題將成為人類(lèi)面臨的兩大主要問(wèn)題。目前全球能源的主體是化石燃料，它占全球能源供應(yīng)量的80%以上，并且其消耗量正在無(wú)情的迅速增加。今天全世界越來(lái)越認(rèn)識(shí)到這種狀況是不可持續(xù)的。首先，化石能源是地質(zhì)年代的產(chǎn)物，資源會(huì)越用越少，總有一天會(huì)枯竭。其次，化石能源釋放出大量的二氧化碳，會(huì)帶來(lái)越來(lái)越嚴(yán)重的溫室效應(yīng)和大氣污染。由此可以看出，今后的發(fā)展方向必須是發(fā)展替代化石能源的新能源。世界能源現(xiàn)狀及展望2、全球人口2006年是65億，能源需求折合成裝機(jī)是14.5TW，每日能耗220×106BOE；到2050年全世界人口大概要達(dá)到100億，按照每人每年GDP增長(zhǎng)1.6%,GDP單位能耗按照每年減少1％，則能源需求裝機(jī)將是大約30-60TW，屆時(shí)主要要靠可再生能源來(lái)解決。

注：1TW＝1012W，世界能源現(xiàn)狀及展望3、世界上潛在水能資源4.6TW，經(jīng)濟(jì)可開(kāi)采資源只有0.9TW；風(fēng)能實(shí)際可開(kāi)發(fā)資源2-4TW；生物質(zhì)能3TW（加起來(lái)總共8TW）。只有太陽(yáng)能是唯一能夠保證人類(lèi)未來(lái)需求的能量來(lái)源，其潛在資源120000TW，實(shí)際可開(kāi)采資源高達(dá)600TW。因此，就能源替代戰(zhàn)略而言，太陽(yáng)能（包括光伏和太陽(yáng)能集熱器）將會(huì)是第一替代能源。

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注：tcemeanstonofstandardcoalequivalent

1.2太陽(yáng)能是人類(lèi)可利用的最直接的清潔能源之一

石油帶給人類(lèi)文明的同時(shí)制造了污染！太陽(yáng)能可以直接利用，基本上沒(méi)有污染物排放，清潔干凈。(g碳／(kW．h))這些數(shù)據(jù)是以各種發(fā)電方式所用的原料和燃燒的開(kāi)采和運(yùn)輸、發(fā)電設(shè)備的制造、電源網(wǎng)架的建設(shè)、電源的運(yùn)行發(fā)電以及維護(hù)保養(yǎng)和廢棄物排放與處理所有循環(huán)中消費(fèi)的能源，按照各種發(fā)電方式在壽命期間的發(fā)電量計(jì)算得出的。

1.3資源豐富的太陽(yáng)能輻射地球所接受到的太陽(yáng)輻射能量?jī)H為太陽(yáng)向宇宙空間放射的總輻射能量的二十億分之一，但卻是地球大氣運(yùn)動(dòng)的主要能量源泉。我國(guó)太陽(yáng)能資源分布我國(guó)是太陽(yáng)能資源豐富的國(guó)家之一全國(guó)總面積2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。我國(guó)將上圖中日照輻射強(qiáng)度超過(guò)9250MJ/m2

的西藏西部地區(qū)以外的地區(qū)分為五類(lèi)：一類(lèi)地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為3200～3300小時(shí)，年輻射量在7550～9250MJ/m2(2097～

2569kWh/m2)相當(dāng)于225～285kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新疆南部等地。我國(guó)太陽(yáng)能資源分布二類(lèi)地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為3000～3200小時(shí)，輻射量在5850～7550MJ/m2(1625～

2097kWh/m2)相當(dāng)于200～225kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。此區(qū)為我國(guó)太陽(yáng)能資源較豐富區(qū)。三類(lèi)地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為2200～3000小時(shí)，輻射量在5000～5850MJ/m2(1389～

1625kWh/m2)相當(dāng)于170～200kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇中北部和安徽北部等地。四類(lèi)地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為1400～2200小時(shí)輻射量在4150～5000MJ/m2(1153～

1389kWh/m2)相當(dāng)于140～170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長(zhǎng)江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽(yáng)能資源還可以。五類(lèi)地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)約1000～1400小時(shí)，輻射量在3350～4150MJ/m2(930～

1153kWh/m2)相當(dāng)于115～140kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。此區(qū)是我國(guó)太陽(yáng)能資源最少的地區(qū)。一、二、三類(lèi)地區(qū)，年日照時(shí)數(shù)不小于2200h，是我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國(guó)總面積的2／3以上，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。四、五類(lèi)地區(qū)雖然太陽(yáng)能資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。我國(guó)太陽(yáng)能資源分布中國(guó)西部9省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)西部9省太陽(yáng)能資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量（MJ/m2)全省年最低總輻射量（MJ/m2)省會(huì)水平面年總輻射量（MJ/m2)省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）方陣傾角（度）省會(huì)傾斜面年總輻射量（MJ/m2)省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)

（小時(shí)）新疆6342.315304.845304.841473.57456100.561694.601西藏7910.656088.597885.992190.55308832.312453.418內(nèi)蒙古6195.185658.476041.351678.15456947.561929.877青海6951.766142.936142.931706.37407064.371962.324甘肅6458.525442.785442.781511.88406259.191738.665寧夏5944.85944.85944.81651.33426658.171849.492山西5868.35513.845513.841531.62406340.911761.365陜西4730.514730.514730.511314.03405440.081511.134云南6156.724848.385182.781439.66285597.41554.835平均6284.315519.465798.871610.806582.281828.41

中國(guó)東南沿海17省市太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量（MJ/m2)

全省年最低總輻射量（MJ/m2)

省會(huì)水平面年總輻射量（MJ/m2)

省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）方陣傾角（度）省會(huì)傾斜面年總輻射量（MJ/m2)

省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）黑龍江

4683.69

4442.92

4683.69

1301.03

50

5386.24

1496.179

河北

5008.89

5008.89

5008.89

1391.36

42

5609.96

1558.323

廣西

4595.91

4294.11

4595.91

1276.64

25

4963.58

1378.773

吉林

5034.39

4640.64

5034.39

1398.44

45

5789.55

1608.209

廣東

5161.46

4478.03

4478.03

1243.90

25

4836.28

1343.41

湖北

4312.92

4047.91

4312.92

1198.03

35

4959.86

1377.74

山東

5123.01

4761.44

5123.01

1423.06

40

5891.46

1636.516

河南

5095

4764.36

4764.36

1323.43

40

5479.02

1521.95

遼寧

5068.67

4903.14

5067.41

1407.61

45

5827.53

1618.757

江西

5045.26

4630.6

4832.08

1342.24

30

5218.65

1449.624

江蘇

4855.49

4855.49

4855.49

1348.75

35

5341.04

1483.621

福建

4410.74

4410.74

4410.74

1225.21

30

4763.59

1323.221

浙江

4751.82

4314.6

4314.6

1198.50

35

4746.06

1318.349

海南

5125.1

5125.1

5125.1

1423.64

25

5381.35

1494.82

北京

5620.01

5620.01

5620.01

1561.11

42

6294.41

1748.448

天津

5260.11

5260.11

5260.11

1461.14

42

5891.33

1636.479

上海

4729.25

4729.25

4729.25

1313.68

35

5202.18

1445.049

平均

4985.16

4872.12

4912.75

1364.65

5407.35

1502.04

省全省年最高總輻射量（MJ/m2)

全省年最低總輻射量（MJ/m2)

省會(huì)水平面年總輻射量（MJ/m2)

省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）方陣傾角（度）

省會(huì)傾斜面年總輻射量（MJ/m2)

省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）湖南

4212.60

4212.60

4212.60

1170.17

30

4633.86

1287.19

安徽

3792.51

3792.51

3792.51

1053.48

35

4361.39

1211.50

四川

4229.74

3486.96

3792.51

1053.48

35

4247.62

1179.89

貴州

4672.40

3471.07

3797.95

1054.99

30

4101.78

1139.38

平均

4226.81

3740.79

3898.89

1083.03

4336.16

1204.49

中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)全國(guó)平均不同發(fā)電系統(tǒng)的年利用小時(shí)數(shù)不同地區(qū)水平面年太陽(yáng)輻射（kWh/m2)

傾斜面年太陽(yáng)輻射（kWh/m2)

獨(dú)立光伏電站有效利用時(shí)數(shù)建筑并網(wǎng)系統(tǒng)有效利用時(shí)數(shù)開(kāi)闊地并網(wǎng)系統(tǒng)有效利用時(shí)數(shù)西北地區(qū)

1610.80

1828.41

1250

1450

1540

東南沿海

1364.65

1502.04

1000

1200

1250

全國(guó)平均

1487.73

1665.23

1100

1250

1350

獨(dú)立光伏電站效率：60-65%；建筑并網(wǎng)光伏發(fā)電效率：70-75%；大型并網(wǎng)光伏電站效率：75-80%。

1.4太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)潛力利用太陽(yáng)能的方法主要有：使用太陽(yáng)能電池，通過(guò)光伏轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能使用太陽(yáng)能熱水器，利用太陽(yáng)光的熱量把水加熱利用太陽(yáng)光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電通過(guò)機(jī)械及硬件設(shè)備來(lái)收集及傳送太陽(yáng)能的熱量，以供應(yīng)暖氣設(shè)備?？煞譃橹鲃?dòng)式太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)及被動(dòng)式太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)[1]

利用太陽(yáng)能的熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)

利用太陽(yáng)能加熱鹽類(lèi)，再用鹽類(lèi)儲(chǔ)存的熱量發(fā)電（在夜間仍會(huì)繼續(xù)發(fā)電）集中太陽(yáng)能于定點(diǎn)制造龍卷風(fēng)，利用龍卷風(fēng)來(lái)做高效能的風(fēng)力發(fā)電

利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化

太空太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電能儲(chǔ)存，輸送到地面電能接收站，訊號(hào)接收站根據(jù)環(huán)境與環(huán)境太陽(yáng)日照的長(zhǎng)短強(qiáng)弱，可移動(dòng)式和固定式太陽(yáng)能利用網(wǎng)太陽(yáng)能運(yùn)輸（汽車(chē)、船、飛機(jī)...等）、太陽(yáng)能公共設(shè)施（路燈、紅綠燈、招牌...等）、建筑整合太陽(yáng)能（房屋、廠房、電廠、水廠...等）太陽(yáng)能裝置，例如：太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能計(jì)算機(jī)、太陽(yáng)能背包、太陽(yáng)能臺(tái)燈、太陽(yáng)能手電筒...等各式太陽(yáng)能應(yīng)用與裝置日本光伏屋頂大唐武威太陽(yáng)能電站騰格里沙漠邊緣的武威市全國(guó)第一個(gè)荒漠化太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目?jī)?nèi)蒙古”烏海2WM電站”的設(shè)計(jì)與安裝運(yùn)行將成為國(guó)內(nèi)首個(gè)即能發(fā)電，又能有效改善荒漠環(huán)境，恢復(fù)荒漠植被的項(xiàng)目，為今后荒漠地區(qū)治理提供了新經(jīng)驗(yàn)。太空太陽(yáng)能電站太空太陽(yáng)能電站

太陽(yáng)概況

太陽(yáng)是距離地球最近的恒星，是太陽(yáng)系的中心天體。太陽(yáng)系質(zhì)量的99.87%都集中在太陽(yáng)。太陽(yáng)系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天體以及星際塵埃等，都圍繞著太陽(yáng)運(yùn)行（公轉(zhuǎn)）。補(bǔ)充內(nèi)容：直徑：1392000公里（地球直徑的109倍）體積：1.412×10^27立方米（地球的130萬(wàn)倍）質(zhì)量：1.989×10^30千克（地球的332946倍）溫度：約6000K(表面)，1560萬(wàn)K(核心)，5百萬(wàn)K（日冕）平均密度：1.409克/立方厘米太陽(yáng)年齡：約4.57×10^9年總輻射功率：3.86×10^26瓦特（焦耳/秒）太陽(yáng)表面重力加速度＝2.74×10^2米／秒^2(為地球表面重力加速度的27.9倍)太陽(yáng)表面脫離速度＝618公里／秒地球附近太陽(yáng)風(fēng)的速度：

450公里／秒太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)速度＝19.7公里／秒日地距離

日地平均距離

(1天文單位)=1.49597870×10^11米（1億5千萬(wàn)公里）日地最遠(yuǎn)距離＝1.5210×10^11米日地最近距離＝1.4710×10^11米結(jié)構(gòu)

太陽(yáng)只是一顆非常普通的恒星，在繁星世界里，太陽(yáng)的亮度、大小和物質(zhì)密度都處于中等水平。只是因?yàn)樗x地球較近，所以看上去是天空中最大最亮的天體。其它恒星離我們都非常遙遠(yuǎn)，即使是最近的恒星，也比太陽(yáng)遠(yuǎn)27萬(wàn)倍，看上去只是一個(gè)閃爍的光點(diǎn)。

組成太陽(yáng)的物質(zhì)大多是些普通的氣體，其中氫約占71.3％、氦約占27％，其它元素占2％。太陽(yáng)從中心向外可分為核反應(yīng)區(qū)、輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)、太陽(yáng)大氣。太陽(yáng)的大氣層，像地球的大氣層一樣，可按不同的高度和不同的性質(zhì)分成各個(gè)圈層，即從內(nèi)向外分為光球、色球和日冕三層。我們平常看到的太陽(yáng)表面，是太陽(yáng)大氣的最底層，溫度約是6000℃。構(gòu)造太陽(yáng)的內(nèi)部主要可以分為三層：核心區(qū)、輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)。

太陽(yáng)光

地球上除原子能和火山、地震、潮汐以外，太陽(yáng)能是一切能量的總源泉。

太陽(yáng)在每分鐘發(fā)出的總能量，這個(gè)能量約為每分鐘2.273×10^28焦,太陽(yáng)每秒輻射到太空的熱量相當(dāng)于一億億噸煤炭完全燃燒產(chǎn)生熱量的總和，相當(dāng)于一個(gè)具有5200萬(wàn)億億馬力的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。

太陽(yáng)表面每平方米面積就相當(dāng)于一個(gè)85000馬力的動(dòng)力站。而地球上僅接收到這些能量的22億分之一。太陽(yáng)每年送給地球的能量相當(dāng)于100億億度電的能量。太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，又無(wú)污染，是最理想的能源。地球大氣上界的太陽(yáng)輻射光譜的99％以上在波長(zhǎng)0.15～4.0微米之間。大約50％的太陽(yáng)輻射能量在可見(jiàn)光譜區(qū)（波長(zhǎng)0.4～0.76微米），7％在紫外光譜區(qū)（波長(zhǎng)<0.4微米），43％在紅外光譜區(qū)（波長(zhǎng)>0.76微米），最大能量在波長(zhǎng)0.475微米處。。

太陽(yáng)能在我們?nèi)种膰?guó)土上,年輻射量超過(guò)60萬(wàn)焦耳/平方厘米,每年地表吸收的太陽(yáng)能大約相當(dāng)于17萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量。（中國(guó)煤炭的總儲(chǔ)量為約6000億噸）換句話說(shuō)每年地表吸收的太陽(yáng)能可以相當(dāng)于280多倍中國(guó)的煤炭總儲(chǔ)量。太陽(yáng)每年通過(guò)大氣向地球輸送的能量高達(dá)3×1024焦耳，這種免費(fèi)潔凈的能源是地球發(fā)展的可靠保證。據(jù)統(tǒng)計(jì)地球上人類(lèi)一年的能源總需求達(dá)到約4.363×1020焦耳，也就是說(shuō)如果我們可以收集其中的萬(wàn)分之一到萬(wàn)分之二就足夠我們的需求了。第一、太陽(yáng)能是永不枯竭且無(wú)污染的能源。太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量的無(wú)限性。太陽(yáng)每秒釋放的能量是1.6×1023KW，一年內(nèi)到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤大約1.89×1013千億噸，是目前世界主要能源探明總量的一萬(wàn)倍。相對(duì)于常規(guī)能源的有限性，太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量的無(wú)限性。他的利用可以為開(kāi)發(fā)宇宙空間提供連續(xù)不斷的能源。第二、太陽(yáng)能的存在具有普遍性，可就地取用。總結(jié)：

第三、太陽(yáng)能是一種清潔能源并且利用起來(lái)很經(jīng)濟(jì)。利用太陽(yáng)電池可以直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，在提供電力的同時(shí)不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，特別是太陽(yáng)電池在使用中不釋放任何有害氣體，對(duì)于改善生態(tài)環(huán)境具有重大的意義。并且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。因此，太陽(yáng)能發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，能夠解決目前地面能源面臨的礦物燃料資源減少和環(huán)境污染的問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。太陽(yáng)電池有望成為二十一世紀(jì)的重要新能源。<1>太陽(yáng)能電池的基本概念光伏效應(yīng)

太陽(yáng)電池的物理基礎(chǔ)是光伏效應(yīng)：當(dāng)太陽(yáng)光或其他光照射到太陽(yáng)電池上的時(shí)候，電池吸收光能，產(chǎn)生電子-孔穴對(duì)，在電池內(nèi)建電場(chǎng)的作用下光生電子和空穴被分離，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生光生電壓，這就是光生伏特效應(yīng)。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載，于是負(fù)載中就有電流，從而獲得輸出功率，這樣太陽(yáng)能就轉(zhuǎn)化成了電能。二太陽(yáng)能電池概述二太陽(yáng)能電池概述太陽(yáng)電池成品p-n結(jié)“光生載流子”

的產(chǎn)生光子把電子從價(jià)帶（束縛）激發(fā)到導(dǎo)帶（自由），并在價(jià)帶內(nèi)留下一個(gè)/空穴（自由）－產(chǎn)生了自由電子－空穴對(duì)“光生電壓”的產(chǎn)生自由電子和空穴擴(kuò)散進(jìn)入p-n結(jié)，n-p結(jié)作用下，分別在n區(qū)和p區(qū)形成電子和空穴的積累太陽(yáng)電池“生光電流”的產(chǎn)生－得到電能

1839年，貝克里爾（Becqurel）發(fā)現(xiàn)了作為太陽(yáng)電池的基本工作原理的光伏效應(yīng)。1883年，弗里茲（Fritts）描述了第一個(gè)用硒制作的光生伏特電池，但一直到二十世紀(jì)初，雖經(jīng)各種努力，硒只能將太陽(yáng)光的1%左右的能量轉(zhuǎn)化為電能。1941年，制作出了第一個(gè)硅p-n結(jié)光伏器件。1954年，在上述基礎(chǔ)上，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制造出了第一個(gè)硅擴(kuò)散p-n結(jié)太陽(yáng)電池，其轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了10%。1958年美國(guó)Vanguard一號(hào)首次裝上了太陽(yáng)電池。從此開(kāi)始了研究、利用太陽(yáng)能發(fā)電的新階段。<2>太陽(yáng)能電池的發(fā)展歷程在二十世紀(jì)八十年代以前，由于其發(fā)電成本過(guò)高，光伏發(fā)電主要在航天，通訊，導(dǎo)航等領(lǐng)域作為補(bǔ)充能源。1973年出現(xiàn)了“能源危機(jī)”，人們意識(shí)到不能長(zhǎng)期依賴傳統(tǒng)的能源。于是太陽(yáng)電池的地面應(yīng)用被提上了日程。美國(guó)，日本，歐洲等國(guó)家先后制定了地面太陽(yáng)電池計(jì)劃。太陽(yáng)電池已有50年的歷史，他雖有一系列的優(yōu)點(diǎn)，但發(fā)展至今，年產(chǎn)量與世界能源需求量相差甚遠(yuǎn)。制約太陽(yáng)電池發(fā)展的因素很多，諸如，接受面積問(wèn)題，產(chǎn)生能量與負(fù)載匹配問(wèn)題，電池材料的資源問(wèn)題，發(fā)電成本問(wèn)題等。但成本問(wèn)題是制約太陽(yáng)電池發(fā)展的瓶頸。要想真正是太陽(yáng)成為替代能源，太陽(yáng)電池的發(fā)電成本必須接近常規(guī)發(fā)電的成本。因此，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新，發(fā)展廉價(jià)高效的太陽(yáng)電池，是擺在我們面前的一項(xiàng)迫切的任務(wù)。我國(guó)在1958年開(kāi)始研究太陽(yáng)電池，并于1971年應(yīng)用于衛(wèi)星上，太陽(yáng)電池的地面應(yīng)用在我國(guó)始于1973年。我國(guó)太陽(yáng)電池的產(chǎn)量只占世界產(chǎn)量的1%左右，這與我國(guó)遼闊的領(lǐng)域和日益廣泛的光伏應(yīng)用是極不相稱的，根據(jù)中國(guó)能源研究會(huì)預(yù)測(cè)，按生態(tài)發(fā)展模式，2050年中國(guó)的可再生能源達(dá)到30.7%，其中太陽(yáng)能占10%，因此，太陽(yáng)能光電技術(shù)在我國(guó)具有非常廣泛的發(fā)展空間。近年來(lái)我國(guó)太陽(yáng)電池的發(fā)展方向是改善太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率，質(zhì)量穩(wěn)定性，價(jià)格等，使之逐步具備了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，太陽(yáng)電池已從最初的單晶硅電池發(fā)展到今天的多晶硅、非晶硅、化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)電池、薄膜太陽(yáng)電池、聚合物太陽(yáng)電池及化學(xué)太陽(yáng)電池等等。太陽(yáng)電池分類(lèi)(材料分類(lèi))

單晶硅太陽(yáng)電池晶體硅太陽(yáng)電池

多晶硅太陽(yáng)電池

(CrystalSiliconSolarCell)

帶狀硅太陽(yáng)電池

按基體材料分類(lèi)BasedonMaterials非晶硅太陽(yáng)電微晶硅薄膜太陽(yáng)電池

多晶硅薄膜太陽(yáng)電池

納米晶硅薄膜太陽(yáng)電池

硅薄膜太陽(yáng)電池

SiliconThinFilm硒光電池硫化鎘太陽(yáng)電池硒銦銅太陽(yáng)電池碲化鎘太陽(yáng)電池砷化鎵太陽(yáng)電池磷化銦太陽(yáng)電池

染料敏化太陽(yáng)電池(DyeSensitizedSolarcell)有機(jī)薄膜太陽(yáng)電池(OrganicSolarCell)化合物太陽(yáng)電池CompoundSolarcell<3>太陽(yáng)能電池分類(lèi)太陽(yáng)電池分類(lèi)(應(yīng)用分類(lèi))空間太陽(yáng)電池剛性襯底柔性襯底地面太陽(yáng)電池光伏傳感器用途分類(lèi)剛性襯底柔性襯底同質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池肖特基結(jié)太陽(yáng)電池復(fù)合結(jié)太陽(yáng)電池分光太陽(yáng)電池液結(jié)太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)分類(lèi)

平板太陽(yáng)電池聚光太陽(yáng)電池分光太陽(yáng)電池使用狀態(tài)