第一篇:太陽(yáng)能電池材料的制作是近些年來(lái)發(fā)展最快
摘要
太陽(yáng)能電池材料的制作是近些年來(lái)發(fā)展最快、最具活力的研究領(lǐng)域,是最受矚目的項(xiàng)目之一。制作太陽(yáng)能電池材料主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ),根據(jù)所用材料的不同,太陽(yáng)能電池可分為:硅太陽(yáng)能電池;以無(wú)機(jī)鹽如砷化鎵ⅲ-v化合物、硫化鎘等多元化合物為材料的電池;功能高分子材料制備的太陽(yáng)能電池;納米晶太陽(yáng)能電池等。但是。目前全世界已經(jīng)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池是硅太陽(yáng)能電池。硅太陽(yáng)能電池主要是由單晶硅太陽(yáng)能電池和多晶硅太陽(yáng)能電池構(gòu)成的晶體硅太陽(yáng)能電池,其產(chǎn)量占到當(dāng)前世界太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的90%以上。它們工藝技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定可靠,光電轉(zhuǎn)換效率高,使用壽命長(zhǎng)。此外還有非晶體太陽(yáng)能電池。
第1章 太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介
1.1 晶體硅太陽(yáng)電池
晶體硅太陽(yáng)電池是PV(Photovoltaic)市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品,優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)、工藝最成熟,電池轉(zhuǎn)換效率高,性能穩(wěn)定,是過(guò)去20多年太陽(yáng)電池研究、開發(fā)和生產(chǎn)主體材料.缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高.在硅電池研究中人們探索各種各樣的電池結(jié)構(gòu)和技術(shù)來(lái)改進(jìn)電池性能,進(jìn)一步提高效率.如發(fā)射極鈍化、背面局部擴(kuò)散、激光刻槽埋柵和雙層減反射膜等,高效電池在這些實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。本節(jié)主要介紹單晶硅太陽(yáng)電池與多晶硅太陽(yáng)電池。1.1.1單晶硅太陽(yáng)電池
單晶硅太陽(yáng)電池制備和加工工藝:一般以高純度單晶硅棒為原料,有些也用半導(dǎo)體碎片或半導(dǎo)體單晶硅的頭尾料,經(jīng)過(guò)復(fù)拉制成太陽(yáng)電池專用單晶硅棒。在電弧中用炭還原石英砂制成純度約為99%冶金及半導(dǎo)體硅,然后將它在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),達(dá)到電子及半導(dǎo)體硅要求。
將硅棒切成厚度約 300um 硅片做為太陽(yáng)電池原料片,通過(guò)在硅片上摻和擴(kuò)散,硅片上形成了pn結(jié),然后采用絲網(wǎng)印刷法,將銀漿印在硅片上做成刪線,經(jīng)過(guò)燒結(jié),同時(shí)制成背電極,并在有刪線的面上涂減反射膜,這樣,單晶硅電池片就制成了。經(jīng)檢驗(yàn)后的單體片按需要規(guī)格組裝成太陽(yáng)電池組件(太陽(yáng)電池板),用串聯(lián)和并聯(lián)方法構(gòu)成一定輸出開路電壓和短路電流[1]。1.1.2多晶硅太陽(yáng)電池
目前,太陽(yáng)能電池使用的多晶硅材料,多半是含有大量單晶顆粒的集合體,摘要
或用廢次單晶硅料和冶金級(jí)硅材料熔化澆鑄而成。其工藝過(guò)程是:選擇電阻率為100~300Q ·cm的多晶塊料或單晶硅頭尾料,經(jīng)破碎,再用1:5的氫氟酸和硝酸混合液進(jìn)行適當(dāng)?shù)母g,然后用去離子水沖洗呈中性,并烘干。用石英坩堝裝好多晶硅料,加人適量硼硅,放人澆鑄爐,在真空狀態(tài)中加熱熔化。熔化后再保溫約20min,然后注入石墨鑄模中,待慢慢凝固冷卻后,即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體,以便切片加工成方形太陽(yáng)電池片,可提高材制利用率和方便組裝。
多晶硅太陽(yáng)能電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多,其光電轉(zhuǎn)換效率約12% 左右,稍低于單晶硅太陽(yáng)能電池,但是材料制造簡(jiǎn)便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到快速的發(fā)展。
1.2 薄膜太陽(yáng)電池
目前薄膜太陽(yáng)能電池按材料可分為硅薄膜型、化合物半導(dǎo)體薄膜型和有機(jī)薄膜型。本節(jié)主要介紹了非晶硅薄膜電池與多晶硅薄膜電池。1.2.1非晶硅薄膜電池
非晶硅有較高的光吸收系數(shù)。特別是在0.3~0.75μm 的可見光波段,它的吸收系數(shù)比單晶硅高出一個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收效率要高40 倍左右,用很薄的非晶硅膜(約1μm厚)就能吸收90%有用的太陽(yáng)能。與單晶硅與多晶硅材料相比,非晶態(tài)硅的原子在空間排列上失去了長(zhǎng)程有序性,但其組成原子也不是完全雜亂無(wú)章地分布。由于受到化學(xué)鍵,特別是共價(jià)鍵的束縛,在幾個(gè)原子的微小范圍內(nèi),非晶態(tài)與晶體的硅具有非常相似的結(jié)構(gòu)特征。由于非晶硅沒有晶體所要求的周期性原子排列,可以不考慮制備中晶體與襯底間的晶格失配問題。因而非晶硅薄膜幾乎可以淀積在任何襯底上,包括玻璃襯底,易于實(shí)現(xiàn)大面積化。1.2.2多晶硅薄膜電池
多晶硅材料是許多單晶顆粒(顆粒直徑為數(shù)微米至數(shù)毫米)的集合體,各單晶顆粒的大小、晶體取向彼此各不相同。盡管多晶硅存在晶粒間界,不利于太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的提高。但因制備多晶硅材料比制備單晶硅材料要便宜得多,研 摘要
究人員正致力于減少晶粒間界的影響以期得到低成本多晶硅太陽(yáng)能電池。
多晶Si薄膜電池是兼具單晶Si和多晶Si電池的高轉(zhuǎn)換效率和長(zhǎng)壽命以及非晶Si薄膜電池的材料制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)的新一代電池。在不太遙遠(yuǎn)的將來(lái),多晶Si薄膜電池技術(shù)可望使太陽(yáng)電池組件的成本降低至1美元左右,從而使得光伏發(fā)電的成本能夠與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。因此,近些年來(lái),多晶Si薄膜材料和相關(guān)的電池工藝方面的工作引起了人們極大的關(guān)注。
1.3 GaAs太陽(yáng)電池
1.3.1 GaAs 基單結(jié)太陽(yáng)電池
由于太陽(yáng)光譜的能量分布較寬,而半導(dǎo)體材料的帶隙Eg都是確定的,因此只能吸收其中能量比其禁帶寬度值高的光子,太陽(yáng)光中能量小的光子則透過(guò)電池被背面電極金屬吸收轉(zhuǎn)化成熱能,而高能光子超出禁帶寬度的多余能量,通過(guò)光生載流子的能量熱釋作用傳遞給電池材料本身使其發(fā)熱。這些能量最終都沒有變成有效電能,因此對(duì)于單結(jié)太陽(yáng)能電池,即使是晶體材料制成的,理論最高轉(zhuǎn)換效率也只有25%左右。單結(jié)GaAs電池只能吸收特定光譜的太陽(yáng)光,實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換效率最高25.8%,高于晶體硅的23% [2]。1.3.2 GaAs 基多結(jié)太陽(yáng)電池
采用不同禁帶寬度的III—V族材料制備的多結(jié)疊層GaAs太陽(yáng)能電池,通過(guò)禁帶寬度由大到小組合,使得這些III—V族材料可以分別吸收和轉(zhuǎn)換太陽(yáng)光譜中不同波長(zhǎng)的光,能大幅提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率,更多地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能。疊層太陽(yáng)能電池可以外延生長(zhǎng)技術(shù)制備,在具有一定結(jié)晶取向的襯底上延伸并按一定晶體學(xué)方向生長(zhǎng)薄膜,每層薄膜都稱為外延層。在襯底上逐層生長(zhǎng)各級(jí)子電池,最終得到多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)電池。目前主要采用的有金屬氣相外延(MOCVD)和分子束外延(MBE)等外延生長(zhǎng)技術(shù)[3]。
1.4 染料敏化電池
摘要
1991 年, 瑞士洛桑高等工業(yè)學(xué)院的Michael Gr? tzel教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組將納晶多孔薄膜引入染料敏化太陽(yáng)能電池(DSCs)中,使得這種電池的光電轉(zhuǎn)換效率有了大幅度的提高, 逐漸成為最有希望得到應(yīng)用的新型太陽(yáng)能電池之一。相比于硅基太陽(yáng)電池, DSC電池以其低廉的成本、簡(jiǎn)單的工藝和相對(duì)較高的光電轉(zhuǎn)換效率而引起了全世界的廣泛關(guān)注, 并迅速掀起了研究熱潮。
染料敏化電池主要包括三個(gè)部分:附了染料的多孔光陽(yáng)極、電解質(zhì)和對(duì)電極。染料吸收光子后發(fā)生電子躍遷, 光生電子快速注入到半導(dǎo)體的導(dǎo)帶并經(jīng)過(guò)集流體進(jìn)入外電路而流向?qū)﹄姌O。失去電子的染料分子成為正離子, 被還原態(tài)的電解質(zhì)還原再生。還原態(tài)的電解質(zhì)本身被氧化, 擴(kuò)散到對(duì)電極, 與外電路流入的電子復(fù)合, 這樣就完成了一個(gè)循環(huán)。在DSC電池中,光能被直接轉(zhuǎn)換成了電能, 而電池內(nèi)部并沒有發(fā)生凈的化學(xué)變化。
摘要
第二篇:太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì)及其發(fā)展
太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì)及其發(fā)展
太陽(yáng)能電池這個(gè)名詞相信大家都略有所聞,但是對(duì)它的了解程度相信大家都不高,相信此文會(huì)帶給大家更深認(rèn)識(shí)。
其實(shí)早在50年前,太陽(yáng)能電池就被發(fā)明出來(lái),但是當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率低下,并且價(jià)格極其昂貴,主要用作衛(wèi)星、燈塔和電子計(jì)算器等的電源;直到90年代,太陽(yáng)能電池的效率才有了一定的提高,開始應(yīng)用進(jìn)入家庭和大樓;而現(xiàn)在,太陽(yáng)能電池正向全球擴(kuò)展。
太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。一光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽(yáng)能電池為主流,它是一種能將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,算是一種特別的小型電源。太陽(yáng)能電池大有前途,可以長(zhǎng)期使用,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。它可以只靠太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成電能,相對(duì)于火力發(fā)電、核能發(fā)電來(lái)說(shuō),它不會(huì)引起環(huán)境污染;而相對(duì)于水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō),它所需要的金錢是較少,所消耗的資源也是無(wú)限的,對(duì)于普通城市的人來(lái)說(shuō)更加方便,它也減少了電在導(dǎo)線上的消耗;相對(duì)于普通太陽(yáng)能板來(lái)說(shuō),它能夠直接應(yīng)用到各種的生活家用電器,在國(guó)外甚至還有以太陽(yáng)能電池作為電源的特種跑車競(jìng)賽活動(dòng),所應(yīng)用的范圍比太陽(yáng)能板廣泛;而對(duì)于普通干電池來(lái)說(shuō),它所能提供的電是普通干電池?zé)o法攀比的,并且它的使用期叫、較長(zhǎng),不會(huì)在短時(shí)期內(nèi)丟棄或消耗完電能,從客觀方面看是減少了垃圾排放,更加環(huán)保;所以,綜合以上全部,太陽(yáng)能電池?zé)o論在哪一個(gè)方面都占有一定優(yōu)勢(shì)。
2009年哥本哈根聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)呼吁全球節(jié)能減排,走“低碳經(jīng)濟(jì)”的道路。而太陽(yáng)能是一種取之不盡,沒有噪聲,還不排放二氧化碳的資源,我們使用太陽(yáng)能電池正正是符合“低碳經(jīng)濟(jì)”這一點(diǎn)。使用太陽(yáng)能電池,不用消耗煤消耗石油消耗天然氣,就能使用各類電器,減少了極大部分的二氧化碳排放,實(shí)現(xiàn)減排,即保護(hù)了環(huán)境,保護(hù)了人類,也能間接地“保護(hù)”我們的錢包,相信這點(diǎn)還是很多人看重的!
其實(shí)在未來(lái),太陽(yáng)能電池也是大有市場(chǎng)的,因?yàn)樗梢詰?yīng)用于各個(gè)范圍:
1、家庭發(fā)電系統(tǒng);
2、無(wú)線通訊;
3、各類電子產(chǎn)品,如計(jì)算機(jī)、收音機(jī)等;
4、交通運(yùn)輸,如汽車、燈塔等;
5、農(nóng)業(yè)生產(chǎn);
6、其它。并且邁入21世紀(jì),科技日新月異,各類新型的電子產(chǎn)品被研發(fā)出來(lái),并進(jìn)入平民百姓的生活,但是這些產(chǎn)品都需要有電源供應(yīng),缺了電源,這些新產(chǎn)品還是“英雄無(wú)用武之地”!而在我們的太陽(yáng)能電池被不斷推廣到全球后,這個(gè)問題將會(huì)成為歷史。其實(shí)太陽(yáng)能電池可以應(yīng)用于各方面,例如:作為一種特別電源,可以用在半導(dǎo)體收音機(jī)上,變成有陽(yáng)光就可以聽廣播,這個(gè)使用于物資貧乏的西北部貧瘠地區(qū);它還可以用與手機(jī)上,就像在為手機(jī)進(jìn)行慢性充電,延長(zhǎng)普通手機(jī)電池的使用期;還有,對(duì)于幾個(gè)月才換一次電池的手表之類的,如果用的是太陽(yáng)能電池,那么可以說(shuō)是徹底免去了更換電池的麻煩??如果有廠家研發(fā)出類似這樣的產(chǎn)品,那么相信其市場(chǎng)肯定是十分的大!
太陽(yáng)能電池已經(jīng)經(jīng)歷了過(guò)去“被研發(fā)”與現(xiàn)在“被提高,被推廣”兩個(gè)階段,相信到未來(lái)“被廣泛使用”這一階段不會(huì)再遙遠(yuǎn),它在將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體!
第三篇:旅游業(yè)是現(xiàn)代發(fā)展得最快的產(chǎn)業(yè)之一
旅游業(yè)是現(xiàn)代發(fā)展得最快的產(chǎn)業(yè)之一。確實(shí)如此,旅游業(yè)的增長(zhǎng)率通常已超過(guò)全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)率。有時(shí)在那些有陽(yáng)光和大海的地方,似乎每天都會(huì)蹦出來(lái)一個(gè)新的度假勝地。地中海和加勒比海濱以及墨西哥,佛羅里達(dá)和夏威夷的太平洋海岸線,只是近年來(lái)被大力開發(fā)成旅游區(qū)中的少數(shù)幾個(gè)。
旅游的目的多種多樣。有些人旅游完全是為了娛樂或愉快,他們是度假者,有些人是出于健康原因,有些人是去走親訪友,這顯然是因?yàn)槭澜绺鞯氐娜丝诹鲃?dòng)性越來(lái)越大。還有些人則是為了擴(kuò)大知識(shí)面,他們信奉旅行可拓展視野的傳統(tǒng)觀念,由于這些人外出旅行的主要目的是娛樂,所以他們通常都可以被視為旅游者。當(dāng)然,旅游者中還包括那些有公務(wù)在身的出差者,他們中有的是賦有具體使命的商務(wù)人員或政府官員,有的是參加會(huì)議的人士,他們常常勞逸結(jié)合,做到工作休閑兩不誤。
對(duì)于旅游者中的娛樂旅游者和公務(wù)旅游者這兩大類,旅游行業(yè)的營(yíng)銷方法有所不同。娛樂旅游者對(duì)較為廉價(jià)的交通費(fèi)以及其他低價(jià)位的促銷活動(dòng)反應(yīng)較為積極,并因此而選擇自己的旅游目的地。用專業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)講,娛樂旅游者組成了旅游業(yè)的價(jià)格彈性市場(chǎng),而公務(wù)旅游者則屬價(jià)格無(wú)彈性市場(chǎng)的對(duì)象。公務(wù)旅游者不以價(jià)格定旅程,他們預(yù)先定下所去之地,費(fèi)用通常由他們的雇主支付,他們尋求可靠的而不是廉價(jià)的服務(wù),他們?nèi)サ牡胤蕉酁榇蟪鞘谢蚬I(yè)中心而不是度假勝地。當(dāng)然,許多會(huì)議現(xiàn)在也在度假勝地的酒店里舉。然而,應(yīng)該指出的是,一些大都市自身就是世界上最重要的旅游區(qū),因而很難區(qū)分哪些屬純娛樂旅游,哪些屬公務(wù)旅游。
第四篇:硅基太陽(yáng)能電池的發(fā)展及應(yīng)用
..硅基太陽(yáng)能電池的發(fā)展及應(yīng)用
摘要:太陽(yáng)能電池是緩解環(huán)境危機(jī)和能源危機(jī)一條新的出路,本文介紹了硅基太陽(yáng)能電池的原理,綜述了硅基太陽(yáng)電池的優(yōu)點(diǎn)與不足,以及硅基太陽(yáng)能電池和其他太陽(yáng)能電池的橫向比較,硅基太陽(yáng)能電池在光伏產(chǎn)業(yè)中的地位,并展望了發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景等。
關(guān)鍵詞:硅基
太陽(yáng)能電池
轉(zhuǎn)換效率
1引言
二十一世紀(jì)以來(lái),全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所引發(fā)的能源消耗達(dá)到了空前的程度。傳統(tǒng)的化石能源是人類賴以生存的保障,可是如今化石能源不僅在滿足人類日常生活需要方面捉襟見肘,而且其燃燒所排放的溫室氣體更是全球變暖的罪魁禍?zhǔn)?。隨著如今全球人口突破70億,能源的需求也在過(guò)去30年間增加了一倍。特別是電力能源從上世紀(jì)開始,在總能源需求中的比重增長(zhǎng)迅速。中國(guó)政府己宣布了其在哥本哈根協(xié)議下得承諾,至2020年全國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降40%--45%,非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重提高至少15%左右【6】。
目前太陽(yáng)能電池主要有以下幾種:硅太陽(yáng)能電池,聚光太陽(yáng)能電池,無(wú)機(jī)化合物薄膜太陽(yáng)能電池,有機(jī)化合物薄膜太陽(yáng)能電池,納米晶薄膜太陽(yáng)能電池,疊層薄膜太陽(yáng)能電池等,其材料主要包括產(chǎn)生光伏效應(yīng)的半導(dǎo)體材料,薄膜襯底材料,減反射膜材料等【5】。
(圖1:太陽(yáng)能電池的種類)
太陽(yáng)電池的基本工作原理是:在被太陽(yáng)電池吸收的光子中,那些能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度的光子,可以使得半導(dǎo)體中原子的價(jià)電子受到激發(fā),在p區(qū)、空間電荷區(qū)和n區(qū)都會(huì)產(chǎn)生光生電子左穴對(duì),也稱光生載流子。這樣形成的光生載流子由于熱運(yùn)動(dòng),向各個(gè)方向遷移。光生載流子在空間電荷區(qū)中產(chǎn)生后,立即被內(nèi)建電場(chǎng)分離,光生電子被推進(jìn)n區(qū),光生空穴被推進(jìn)p區(qū)。因此,在p-n結(jié)兩側(cè)產(chǎn)生了正、負(fù)電荷的積累,形成與內(nèi)建電場(chǎng)相反的光生電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)除了一部分要抵消內(nèi)建電場(chǎng)以外,還使p型層帶正電,n型層帶負(fù)電,因此產(chǎn)生了光生電動(dòng)勢(shì),這就是光生伏特效應(yīng)(簡(jiǎn)稱光伏)。
圖1典型的晶體硅太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)圖【6】
由于太陽(yáng)能能源有如此優(yōu)越的特性,因此,大力發(fā)展可再生能源成為了當(dāng)今世界的熱門研究領(lǐng)域,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看,在各種可再生能源技術(shù)光伏發(fā)電自20世紀(jì)90年代后半期進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期,最近10年和最近5年的太陽(yáng)電池的年均增長(zhǎng)率都達(dá)到了爆發(fā)性的水平。我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在世界光伏市場(chǎng)的拉動(dòng)下快速發(fā)展起來(lái)。2007年我國(guó)太陽(yáng)電池產(chǎn)量達(dá)到了1088 MW,占世界總產(chǎn)量的27.2%,超過(guò)了日本(920 MW)和歐洲(1062.8 MW),成為世界太陽(yáng)電池的第一大生產(chǎn)國(guó)。到了2010年中國(guó)光伏電池產(chǎn)量己超過(guò)全球總產(chǎn)量的50%,目前己有數(shù)十家公司在海外上市,行業(yè)年產(chǎn)值超過(guò)3000億人民幣。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)具有可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn);最豐富的資源來(lái)源(太陽(yáng))和最潔凈的發(fā)電過(guò)程【4】。
由于太陽(yáng)電池研究涉及的學(xué)術(shù)與技術(shù)內(nèi)容過(guò)于廣泛,而且據(jù)近幾年市場(chǎng)數(shù)據(jù)分析,硅基太陽(yáng)能電池占太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的98%,故本文只對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)化主要的硅基太陽(yáng)能電池材料進(jìn)行論述。
硅基太陽(yáng)能電池的原理與特點(diǎn)
根據(jù)硅片厚度的不同,可分為晶體硅太陽(yáng)能電池和薄膜硅太陽(yáng)能電池兩大類。本文主要論述以下幾種硅基太陽(yáng)能電池的基本原理:?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池,多晶硅太陽(yáng)能電池,多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池,非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池,微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。
晶體硅的發(fā)電過(guò)程大致如下:P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型 硅,形成P-N結(jié),當(dāng)光線照射到硅晶體的表面時(shí),一 部分光子被硅材料吸收,光子的能量傳遞給硅原子,使電子發(fā)生躍遷,成為自由電子,在P-N結(jié)兩側(cè)聚 集,產(chǎn)生電位差。當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作 用下,將有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。
2.1 單晶硅太陽(yáng)能電池
硅系列太陽(yáng)能電池中,單晶硅大陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質(zhì)量單晶硅材料和相關(guān)的成熱的加工處理工藝基礎(chǔ)上的。現(xiàn)在單晶硅的電地工藝己近成熟,在電池制作中,一般都采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù),開發(fā)的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池。提高轉(zhuǎn)化效率主要是靠單晶硅表面微結(jié)構(gòu)處理和分區(qū)摻雜工藝。在此方面,德國(guó)夫朗霍費(fèi)費(fèi)萊堡太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所保持著世界領(lǐng)先水平。該研究所采用光刻照相技術(shù)將電池表面織構(gòu)化,制成倒金字塔結(jié)構(gòu)。并在表面把一13nm。厚的氧化物鈍化層與兩層減反射涂層相結(jié)合.通過(guò)改進(jìn)了的電鍍過(guò)程增加?xùn)艠O的寬度和高度的比率:通過(guò)以上制得的電池轉(zhuǎn)化效率超過(guò)23%,是大值可達(dá)23.3%。Kyocera公司制備的大面積(225cm2)單電晶太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率為19.44%,國(guó)內(nèi)北京太陽(yáng)能研究所也積極進(jìn)行高效晶體硅太陽(yáng)能電池的研究和開發(fā),研制的平面高效單晶硅電池(2cm X 2cm)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到19.79%,刻槽埋柵電極晶體硅電池(5cm X 5cm)轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.6%。
2.1.1 單晶硅的優(yōu)點(diǎn)和不足
單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率無(wú)疑是最高的,在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位,雖然其轉(zhuǎn)換效率高,但是制作單晶硅太陽(yáng)能電池需要大量的高純度硅材料,且工藝復(fù)雜,電耗很大池工藝影響,且太陽(yáng)能電池組件平面利用率低,致使單晶硅成本價(jià)格居高不下。要想大幅度降低其成本是非常困難的。為了節(jié)省高質(zhì)量材料,尋找單晶硅電池的替代產(chǎn)品,現(xiàn)在發(fā)展了薄膜太陽(yáng)能電池,其中多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池就是典型代表。
2.2多晶硅太陽(yáng)能電池
目前,太陽(yáng)能使用的多晶硅材料,多半是含有大量單晶硅顆粒的集合體,或用廢棄單晶硅材料和冶金基硅材料熔化澆筑而成,其工藝過(guò)程是選擇電阻率為100-300??cm的多晶塊料或單晶硅頭尾料,經(jīng)破碎,用1:5的氫氟酸液混合進(jìn)行適當(dāng)?shù)母g,然后用離子水沖洗呈中性,并烘干,用石英坩堝裝好許多硅料,加入適當(dāng)硼硅,放入澆鑄爐,在真空狀態(tài)下加以熔化,熔化后保持約20min,然后注入石墨鑄模中,慢慢冷卻后即基硅錠,然后切片加工成太陽(yáng)能電池片,即多晶硅太陽(yáng)能電池。
2.2.1 多晶硅太陽(yáng)能電池的優(yōu)點(diǎn)和不足
它的成本和單晶硅差不多,其轉(zhuǎn)換約為12%左右,稍低于單晶硅太陽(yáng)能電池,但是材料制造簡(jiǎn)便,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到了大量發(fā)展。
2.3 多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池
通常的晶體硅太陽(yáng)能電池是在厚度350-450μm的高質(zhì)量硅片上制成的,這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠上鋸割而成。因此實(shí)際消耗的硅材料更多。為了節(jié)省材料,人們從70年代中期就開始在廉價(jià)襯底上沉積多晶硅薄膜,但由于生長(zhǎng)的硅膜晶粒大小,未能制成有價(jià)值的太陽(yáng)能電池。為了獲得大尺寸晶粒的薄膜,人們一直沒有停止過(guò)研究,并提出了很多方法。目前制備多晶硅薄膜電池多采用化學(xué)氣相沉積法,包括低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)和等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝。此外,液相外延法(LPPE)和濺射沉積法也可用來(lái)制備多晶硅薄膜電池【3】。2.3.1多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的優(yōu)缺點(diǎn)
多晶硅薄膜電池由于所使用的硅遠(yuǎn)較單晶硅少,又無(wú)效率衰退問題,并且有可能在廉價(jià)襯底材料上制備,其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池,而效率高于非晶硅薄膜電池,因此,多晶硅薄膜電池不久將會(huì)在太陽(yáng)能電地市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。2.4 非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池
非晶態(tài)硅,其原子結(jié)構(gòu)不像晶體硅那樣排列得有規(guī)則,而是一種不定形晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。非晶硅屬于直接帶系材料,對(duì)陽(yáng)光吸收系數(shù)高,只需要1 ùm厚的薄膜就可以吸收80%的陽(yáng)光。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池于1976年問世,非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的成本低,便于大規(guī)模生產(chǎn)。由于硅原料不足和價(jià)格上漲,促進(jìn)了高效使用硅的技術(shù)和非晶硅薄膜系太陽(yáng)能電池的開發(fā)。非晶硅薄膜電池低廉的成本彌補(bǔ)了其在光電轉(zhuǎn)換效率上的不足,未來(lái)將在光伏發(fā)電上占據(jù)越來(lái)越重要的位置。但是由于非晶硅缺陷較多,制備的太陽(yáng)能電池效率偏低,且其效率還會(huì)隨著光照衰減,導(dǎo)致非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的應(yīng)用受到 限制。目前非晶硅薄膜電池研究的主要方向是與微晶硅結(jié)合,生成非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,這種電池不僅繼承了非晶硅電池的優(yōu)點(diǎn),而且可以延緩非晶硅電池的效率隨光照衰減的速度,目前單結(jié)非晶硅薄膜電池的最高轉(zhuǎn)換效率為17.4%【3】。
2.4.1非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池優(yōu)點(diǎn)與缺陷
非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池與晶體硅太陽(yáng)能電池相比,具有重量輕、工藝簡(jiǎn)單、成本低、耗能少和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),因此受到人們 重視,并得到迅速的發(fā)展。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池首先實(shí)現(xiàn)商品化,也是目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的薄膜電池。
雖然非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池得到了廣泛的研究和應(yīng)用。但是,依然存在著很多問題需要去解決:y光學(xué)禁帶寬度為1.7 eV,使得材料本身對(duì)太陽(yáng)輻射光譜的長(zhǎng)波區(qū)域吸收不敏感,限制了其光電轉(zhuǎn)換效率;(2)光電轉(zhuǎn)換效率隨著光照時(shí)間的增長(zhǎng)而衰弱,即所謂的光致衰退(S W)【2】效應(yīng),使得電池性能不穩(wěn)定;(3)制備過(guò)程中,非晶硅的沉積速率較低,影響了非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的商業(yè)化生產(chǎn);(4)電池組件的后續(xù)加工困難,如Ag電極的處理問題;(5)在薄膜沉積過(guò)程中存在大量的負(fù)面雜質(zhì),如Oz , Nz和C等,影響薄膜的質(zhì)量和電池的穩(wěn)定性。2.5 微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池
微晶硅薄膜可采用與非晶硅兼容的技術(shù)制備,鑒于非晶硅良好的短波響應(yīng)特性和微晶硅良好的長(zhǎng)波響應(yīng)特性,常用微晶硅作底電池,形成非晶硅/微晶硅疊層結(jié)構(gòu),可大幅度提高轉(zhuǎn)換效率。通過(guò)諸多實(shí)驗(yàn)室的努力,微晶硅電池自1994年被報(bào)道以來(lái),轉(zhuǎn)換效率得到明顯的提高。目前,單結(jié)微晶硅電池的效率已超過(guò)10%,微晶硅薄膜的制備方法有:基于高氫氣稀釋比,高功率密度的PECVI〕技術(shù);用氫等離子體退火處理a-Si:H薄膜;電子回旋共振擔(dān)CR)等離子體淀積技術(shù);用熱絲法(VV1J或Cat)技術(shù)【1】。2.5.1微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì)與不足
微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池具有過(guò)渡層結(jié)構(gòu),幾乎沒有s-w效應(yīng),穩(wěn)定性好,可拓展太陽(yáng)光譜范圍,使其轉(zhuǎn)換效率高,具有與非晶硅材料相同的低溫工藝、工藝簡(jiǎn)單、便于大面積生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),主要存在的問題就是其生長(zhǎng)速率較低的問題,不利于降低制造成本。這將成為今后重點(diǎn)的研究方向。主流太陽(yáng)能電池材料的比較
單晶硅太陽(yáng)能電池是開發(fā)得最早、使用最廣泛的一種太陽(yáng)能電池,其結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于空間技術(shù)和其它方面單晶硅太陽(yáng)能電池是由高質(zhì)量的單晶硅材料制成的.目前,商用晶體硅光伏產(chǎn)品的光轉(zhuǎn)化率約為20%左右.由于單品硅材料的制作成木昂貴,而半導(dǎo)體薄膜太陽(yáng)能電池材料只需幾微米厚就能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換.是降低成本和提高光子循環(huán)的理想材料,非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池是用非晶硅半導(dǎo)體材料制備的一種薄膜電池。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池可以用玻璃、特種塑料、陶瓷、不銹鋼等為襯底.多晶硅薄膜太陽(yáng)電池是將多晶硅薄膜生長(zhǎng)在低成本的襯底材料上作為太陽(yáng)電池的激活層。納米Ti0:半導(dǎo)體的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.納米Ti0:半導(dǎo)體用做太陽(yáng)能電池材料的原理與硅半導(dǎo)體相同.但TiO:是寬禁帶(3.2eV)半導(dǎo)體化合物,應(yīng)用于太陽(yáng)能電池只有波長(zhǎng)較短的太陽(yáng)光(λ ≥387nm)才能被吸收.而這部分紫外線((300--400nm)只占到達(dá)地面上的太陽(yáng)光能的4%-6%,太陽(yáng)能利用率很低.提高太陽(yáng)能吸收效率的途徑是縮短Tin:半導(dǎo)體的禁帶寬度使其吸收光譜向可見光擴(kuò)展,可以通過(guò)金屬離子摻雜、非金屬離子注人、半導(dǎo)體復(fù)合以及染料敏化等幾個(gè)方法來(lái)縮短Ti0:的禁帶寬度。
從20世紀(jì)70年代起開始探索一些具有大共扼結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物或金屬配合物用做太陽(yáng)能電池材料與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池相比,有機(jī)材料制備太陽(yáng)能電池具有制造面積大、制作簡(jiǎn)單、廉價(jià)、并且可以在可卷曲折疊的襯底上制備具有柔性的太陽(yáng)能電池等優(yōu)點(diǎn).有機(jī)太陽(yáng)能電池材料主要是一些具有大共扼結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子花類化合物、有機(jī)染料分子、富勒烯及其衍生物等.有機(jī)小分子化合物的主要優(yōu)勢(shì)是制備和表征比較簡(jiǎn)單,化學(xué)結(jié)構(gòu)很容易修飾,可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和改變官能團(tuán)。
過(guò)渡金屬配合物是一類新型的光電材料化合物,它可以兼有過(guò)渡金屬離子的變價(jià)特性和有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的多樣性,這類化合物的特點(diǎn)是過(guò)渡金屬離子被有機(jī)配體所環(huán)繞,有機(jī)配體易于進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和分子裁剪,而過(guò)渡金屬離子的d軌道或漱道上具有未成對(duì)電子,能形成特有的光電性質(zhì)。目前用做太陽(yáng)電池材料的金屬配合物主要有菁類化合物和具有共扼結(jié)構(gòu)的聯(lián)毗啶過(guò)渡金屬配合物。
染料敏化太陽(yáng)能電池(Dye-sensitized Soar Cells, DSSCs).以半導(dǎo)體 Ti02薄膜為光陽(yáng)極,并引入了染料敏化劑,使電池效率達(dá)到7.1%,這種電池的出現(xiàn)為太陽(yáng)能電池的發(fā)展帶來(lái)了新方法,它將帶有發(fā)色團(tuán)的染料分子引人到半導(dǎo)體中,大大增強(qiáng)了半導(dǎo)體TiO,捕獲太陽(yáng)光的能力。由于現(xiàn)在對(duì)界面電荷的分離機(jī)理還不是很明確,當(dāng)電荷分離形成之后就會(huì)發(fā)生電荷的遷移電子移向正極而空穴移向負(fù)極,從而在兩極間形成一定的電勢(shì),但在電荷的遷移過(guò)程中,也伴隨著電荷的重新結(jié)合(重合)。電荷重合浪費(fèi)了界面電荷分離所儲(chǔ)存的電勢(shì)能,極大地降低光電轉(zhuǎn)化的效率.目前染料敏化太陽(yáng)能電池材料還存在光電轉(zhuǎn)換率低,或是電池材料的壽命短.因此尋找光轉(zhuǎn)換效率高壽命長(zhǎng)的光敏染料是染料敏化太陽(yáng)能電池材料研究的重要方向。硅基太陽(yáng)能電池的發(fā)展和應(yīng)用前景 4.1 硅基的發(fā)展歷程
硅基太陽(yáng)能電池的發(fā)展可劃分為三個(gè)階段(如圖1所示),每一階段效率的提升都是因?yàn)樾录夹g(shù)的引入。
圖1電池效率發(fā)展路程圖
1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室Chapin等人開發(fā)出效率為6%的單晶硅太陽(yáng)能電池到1960年為第一發(fā)展階段,導(dǎo)致效率提升的主要技術(shù)是硅材料的制備工藝日趨完善、硅材料的質(zhì)量不斷提高使得電池效率穩(wěn)步上升,這一期間電池效率在15%。1972年到1985年是第二個(gè)發(fā)展階段,背電場(chǎng)電池(BSF)技術(shù)、“淺結(jié)”結(jié)構(gòu)、絨面技術(shù)、密柵金屬化是這一階段的代表技術(shù),電池效率提高到17%,電池成本大幅度下降。1985年后是電池發(fā)展的第三階段,光伏科學(xué)家探索了各種各樣的電池新技術(shù)、金屬化材料和結(jié)構(gòu)來(lái)改進(jìn)電池性能提高其光電轉(zhuǎn)換效率:表面與體鈍化技術(shù)、Al/P吸雜技術(shù)、選擇性發(fā)射區(qū)技術(shù)、雙層減反射膜技術(shù)等。許多新結(jié)構(gòu)新技術(shù)的電池在此階段相繼出現(xiàn),如效率達(dá)24.4%鈍化發(fā)射極和背面點(diǎn)接觸(PERL)電池。目前相當(dāng)多的技術(shù)、材料和設(shè)備正在逐漸突破實(shí)驗(yàn)室的限制而應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)。目前已經(jīng)有多家國(guó)內(nèi)外公司對(duì)外宣稱到2008年年底其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率單晶將達(dá)到18%,多晶將超過(guò)17%。
4.2 硅基太陽(yáng)能電池的應(yīng)用前景
目前,硅基電池已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、通信、軍事、航火等領(lǐng)域。還包括家用電器以及公用設(shè)施。硅基電池的應(yīng)用主要可分為3種類型:并網(wǎng)型、離網(wǎng)和家用電器產(chǎn)品。
4.2.1 并網(wǎng)
進(jìn)入21紀(jì)以來(lái),全球太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電并網(wǎng)容址增長(zhǎng)了44.1倍.從2000年的28 7MW遞增至2008年的29.85MW,年均增長(zhǎng)率 達(dá)60.99%,同比2007年增長(zhǎng)了72.65%.全球太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電并網(wǎng)累積總里增長(zhǎng)10.5倍,從2000的1.435G增至2008年的16.4GW,年增長(zhǎng)率為35.6%。世界各國(guó)都在樓宇和家居屋頂應(yīng)用了太陽(yáng)能電池,所發(fā)的電大都可以并網(wǎng)。4.2.2離網(wǎng)應(yīng)用
與井網(wǎng)發(fā)電相比,離網(wǎng)發(fā)電具有靈活等特點(diǎn),特點(diǎn),始終占據(jù)著重的市場(chǎng)份領(lǐng),如用于通信聯(lián)絡(luò)中繼站的供電、邊遠(yuǎn)山區(qū)小功率的生活用電等場(chǎng)合。在不少偏遠(yuǎn)地區(qū)如遠(yuǎn)離城市的農(nóng)場(chǎng)、山區(qū)、葡萄園采用離網(wǎng)方式發(fā)電,如水泵的供電系統(tǒng)。功率可高達(dá)441.3KW。
4.2.3 家用電器應(yīng)用
太陽(yáng)能發(fā)電雖受晝夜、晴雨、季節(jié)的影響,但可以分散地進(jìn)行,所以它適合于各家各戶分散進(jìn)行發(fā)電,而且要聯(lián)接到供電網(wǎng)絡(luò)上。太陽(yáng)電池日益成為家用電器的“能源心臟”。
1.太陽(yáng)能電話。以太陽(yáng)能作能源的無(wú)線電話已在英國(guó)一家無(wú)線電公司問世。它利用頂端上裝的太陽(yáng)能接收板,可以不斷給電池充電。使用者的聲音通過(guò)無(wú)線電波輸入附近的電話交換機(jī),再傳送到各地電話通訊網(wǎng)去。巴黎伏德瓦特公司制作的太陽(yáng)能收費(fèi)公用電話,耗電量極低,只要在陽(yáng)光下充電幾小時(shí),便足夠使用10多天。
2.太陽(yáng)能冰箱。法國(guó)的太陽(yáng)能冰箱以甲醇為制冰劑,每24小時(shí)可制冰10公斤,保鮮30公斤食物。印度研制出一種倉(cāng)庫(kù)用的大型太陽(yáng)能冰箱,上部裝的拋物線鏡面將陽(yáng)光集中在半導(dǎo)體網(wǎng)孔上,把光轉(zhuǎn)換成電流,箱內(nèi)溫度保持在-2℃,可冷藏500公斤食品,每天還可制出25公斤冰來(lái)。
3.太陽(yáng)能空調(diào)器。日本夏普電器公司制造的這種空調(diào)裝置,當(dāng)天氣晴朗時(shí),全部動(dòng)力都由陽(yáng)光供給,多云或陰天時(shí)才使用一般電源。期間的轉(zhuǎn)換由控制系統(tǒng)自動(dòng)完成,用它可使一間18平方米的居室室溫保持在20℃左右,并較一般空調(diào)器節(jié)約電費(fèi)60%以上。
4.太陽(yáng)能電視機(jī)。芬蘭研制的太陽(yáng)能電視機(jī)只要白天把半導(dǎo)體硅光電池轉(zhuǎn)換器放在有陽(yáng)光的窗臺(tái)上,晚上不需電源便可觀看電視。轉(zhuǎn)換器貯存的電能,可供工作電壓為12伏的電視機(jī)使用3至4小時(shí)。印度研制的太陽(yáng)能電視機(jī),其能源吸收系統(tǒng)只要每天工作4小時(shí),即使連續(xù)3天無(wú)太陽(yáng),也能正常接收信號(hào)播放節(jié)目。
5.太陽(yáng)能照相機(jī)。日本制作的世界上第一架太陽(yáng)能照相機(jī),重量?jī)H有475克,機(jī)內(nèi)裝有先進(jìn)的太陽(yáng)能電池系統(tǒng),其蓄電池可連續(xù)使用4年。美國(guó)一家公司生產(chǎn)了一種新型的135照相機(jī)。它的光圈、速度均由微電腦自動(dòng)控制,電力則由太陽(yáng)能硒光電池提供,只要有光線就能供電。
5.總結(jié)
目前晶體硅電池仍然是硅基太陽(yáng)能電池的主要部分,但由十成木、環(huán)保等發(fā)而的制約。為了尋找晶硅電池的替代品,人們除開發(fā)了硅基薄膜太陽(yáng)能電池外,又不斷研制其它材料的太陽(yáng)能電池。其中主要包括砷化嫁III-V族化合物、硫化福、硫化福及銅錮硒薄膜電 池等。但這些材料有些含有劇毒而制約其發(fā)展。
硅基薄膜憑借其而積大、成木低、工藝設(shè)備成熟、易集成、無(wú)毒、有多種廉價(jià)襯底選擇以及適合制備柔性電池等優(yōu)勢(shì),己經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要組成部分。隨著研究的深入,技術(shù)的進(jìn)步和成木的進(jìn)一步下降,薄膜電池將占據(jù)越來(lái)越多的市場(chǎng)份額,最終取代體硅材料成為太陽(yáng)能電池的主要材料。薄膜電池的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是適合作為光伏建筑一體化(BIFV)的材料,非氫化非晶硅薄膜電池的生產(chǎn)線己有很多條,但其紅外波段的響應(yīng)較弱,受到光致衰
減效應(yīng)的影響,組件效率較低。為了充分利用光譜減小光致衰減效應(yīng)以提高效率,非晶微晶疊層電池己成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。多晶硅薄膜電池的制備溫度較高,耐高溫襯底的成本
大致為組件制造成本的三分之一,因此尋找低成本的襯底和高效的低溫制備技術(shù)和工藝藝是目前研究的一個(gè)重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
【1】申蘭先。薄晶體硅太陽(yáng)能電池。昆明,云南師范人學(xué)太陽(yáng)能研究所。
【2】 魯源坤,張敏剛。硅基薄膜太陽(yáng)能電池及硅鍺薄膜在其中的應(yīng)用。山西太原,太原科技大學(xué)。
【3】鐵生年,李星,李昀珺。太陽(yáng)能硅材料的發(fā)展現(xiàn)狀。青海西寧,青海大學(xué)先進(jìn)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
【4】 王昊鷹,近幾年太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)。遼寧大連 大連理工大學(xué)。
【5】黃慶舉,林繼平,魏長(zhǎng)河,.姚若河。硅太陽(yáng)能電池的應(yīng)用研究與進(jìn)展。廣東廣州。華南理工大學(xué)電子信息學(xué)院,茂名學(xué)院物理系。
【6】汪建軍,劉金霞。太陽(yáng)能電池及材料研究和發(fā)展現(xiàn)狀。寧波
第五篇:太陽(yáng)能電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景預(yù)測(cè)分析
(復(fù)制轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處,否則后果自負(fù)!)
當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí),越來(lái)越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”,開發(fā)太陽(yáng)能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國(guó)際光伏市場(chǎng)巨大潛力的推動(dòng)下,各國(guó)的太陽(yáng)能電池制造業(yè)爭(zhēng)相投入巨資,擴(kuò)大生產(chǎn),以爭(zhēng)一席之地。
目前,全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,歐洲和日本領(lǐng)先的格局已被打破。盡管主要的銷售市場(chǎng)在歐洲,但太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)重鎮(zhèn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到亞洲。2011年,在光伏市場(chǎng)帶動(dòng)下,全球光伏電池產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng),達(dá)到29.5GW。
在世界光伏市場(chǎng)的強(qiáng)力拉動(dòng)下,中國(guó)太陽(yáng)能電池制造業(yè)通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新,獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段。第一階段為1984年以后的研究開發(fā)時(shí)期;之后迎來(lái)了2001年以后的產(chǎn)業(yè)形成時(shí)期,第二階段也是尚德等太陽(yáng)能電池廠商開始創(chuàng)業(yè)的時(shí)期;2005年至今的第三階段是中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展時(shí)期。
得益于國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能等新能源產(chǎn)業(yè)的政策、資金支持,2011年太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅速,在世界10大太陽(yáng)能電池生產(chǎn)商中有6家是中國(guó)企業(yè)。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示:2012年2月24日,工業(yè)和信息化部發(fā)布了《太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,以促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。該《規(guī)劃》的提出對(duì)于太陽(yáng)能光伏企業(yè)來(lái)說(shuō),對(duì)市場(chǎng)是個(gè)極大地刺激,也將引領(lǐng)光伏企業(yè)走上快速發(fā)展的軌道?!兑?guī)劃》將晶硅電池、薄膜電池、高效聚光太陽(yáng)能電池列為“十二五”期間的發(fā)展重點(diǎn)。
中國(guó)已在太陽(yáng)能電池生產(chǎn)制造方面取得重要地位,也將成為使用太陽(yáng)能的大市場(chǎng)。近年來(lái)國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃、金太陽(yáng)工程、上網(wǎng)電價(jià)等諸多補(bǔ)貼扶持政策,在政策的支持下中國(guó)有望像美國(guó)一樣,啟動(dòng)一個(gè)巨大的市場(chǎng)。
前瞻網(wǎng)《2013-2017年中國(guó)太陽(yáng)能電池行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》共十一章。首先介紹了太陽(yáng)能電池的定義、種類、應(yīng)用領(lǐng)域等,接著分析了國(guó)際國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,然后具體介紹了單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太陽(yáng)能電池、多元化合物太陽(yáng)能電池、薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展。隨后,報(bào)告對(duì)太陽(yáng)能電池行業(yè)做了技術(shù)研發(fā)分析、原料市場(chǎng)分析、關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析、投資分析和未來(lái)前景趨勢(shì)分析,最后分析了國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能電池重點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)狀況。
資料來(lái)源:前瞻網(wǎng)《2013-2017年中國(guó)太陽(yáng)能電池行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》,百度報(bào)告名稱可看報(bào)告詳細(xì)內(nèi)容。