介紹太陽(yáng)能電池的發(fā)展與應用

  太陽(yáng)電池又稱(chēng)光伏電池，是一種能有效地吸收太陽(yáng)輻射能，并使之轉變成電能的半導體器件。它可單獨地光探測元件，例如在照像機中使用，主要是串聯(lián)和并聯(lián)，以獲得所需的電壓及電流來(lái)供電電源使用。太陽(yáng)電池的外觀(guān)就如一張薄的卡片或一片薄的玻璃片一樣，與普通電池外觀(guān)不同，它自身也不能儲存電能，即沒(méi)以有光時(shí)就不發(fā)電，晚上要用它，就要與蓄電池配合使用。

    太陽(yáng)電池的面積每100㎝2在強陽(yáng)光下約產(chǎn)生1瓦的電，我們常說(shuō)的1度電是1千瓦小時(shí)，也1千瓦這樣的電池工作1小時(shí)才能產(chǎn)生1度電。 

    太陽(yáng)電池發(fā)展概況 

    太陽(yáng)能光伏發(fā)電，可視為迄今為止最美妙、最長(cháng)壽和最可靠的發(fā)電技術(shù)。與太陽(yáng)能發(fā)電相比，它另涉及半導體器件，既無(wú)運動(dòng)部件，又無(wú)流動(dòng)工質(zhì)，，避免了機械維修和工質(zhì)腐蝕的問(wèn)題,是可再生能源和可持續發(fā)展的可靠能源。 

    硅太陽(yáng)電池的發(fā)展，始于1954年在,美國貝爾研究所試制成功，次年便被用做電信裝置的電源，1958年又被美國首次應用和于“先鋒1號”人造衛星。宇宙開(kāi)發(fā)極大地促進(jìn)了太陽(yáng)電池的開(kāi)發(fā)。與此，地面用太陽(yáng)電池的研究也在不斷開(kāi)展，特別是1973年的能源危機，又大大加速了地面太陽(yáng)電池的發(fā)展。許多國家為開(kāi)發(fā)、太陽(yáng)能電池，為陽(yáng)光發(fā)電的研究投入了相當數量的資金。迄今為止翱翔于太空的成千個(gè)飛行器中，大多數都配備了太陽(yáng)能電池系統。第一顆人造衛星上天，是光伏技術(shù)開(kāi)發(fā)的起點(diǎn)，近五十年的發(fā)展，它已形成一門(mén)新的光伏科學(xué)與光伏工程。無(wú)論是在宇宙飛行中的應用，還是地面發(fā)電系統的應用，從開(kāi)發(fā)速度、技術(shù)成熟性和應用領(lǐng)域來(lái)看，光伏技術(shù)都是新能源中的佼佼者。 

    太陽(yáng)電池有潛力的可再生能源，在地面上得到推廣。太陽(yáng)電池的成本及售價(jià)也在逐年下降，多年來(lái)太陽(yáng)電池的產(chǎn)量一直以10-25％的增長(cháng)率在。1990年世界太陽(yáng)能電池組件的產(chǎn)量70MW（兆瓦），我國為1.2MW，主要是用在太陽(yáng)光照好的邊遠地區。到2001年全世界太陽(yáng)電池的產(chǎn)量達到350MW，我國太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量已達到4.5MW，累計安裝量已超過(guò)20MW。我國是個(gè)發(fā)展中國家，地域遼闊，有許多邊遠省份和經(jīng)濟欠發(fā)達地區。據統計目前我國尚有700萬(wàn)戶(hù)（2800萬(wàn)人口），還沒(méi)有用上電，60％的有電縣嚴重缺電。這些地區在短期內不靠常規電力用電問(wèn)題，光伏發(fā)電則是分散農、牧民用電的理想途徑，市場(chǎng)潛力非常巨大。 

    光伏發(fā)電具有許多優(yōu)點(diǎn)：如：安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)污染、能量隨處可得，不受地域限制，無(wú)須消耗燃料，無(wú)機械轉動(dòng)部件，故障率低，維護簡(jiǎn)便，可以無(wú)人值守，建站周期短，規模大小隨意，無(wú)須架輸電線(xiàn)路，可以方便地與建筑物相結合等，這些優(yōu)點(diǎn)都是發(fā)電方式所不及的。

    目前國際上大量使用的電池為單晶硅太陽(yáng)電池、多晶硅太陽(yáng)電池和非晶硅太陽(yáng)電池三種，這三種電池約各占1/3的市場(chǎng)，我國目前有7個(gè)太陽(yáng)電池生產(chǎn)線(xiàn)，主要是生產(chǎn)單晶硅及非晶硅太陽(yáng)電池，多晶硅太陽(yáng)電池也有少量生產(chǎn)。我國生產(chǎn)單晶硅太陽(yáng)電池的效率在12-13％，多晶硅太陽(yáng)電池在10％，非晶硅太陽(yáng)電池在5-6％。晶體硅太陽(yáng)電池在研究上是朝著(zhù)高效率化、薄片化、大面積化的方向發(fā)展。1995年我國晶體硅太陽(yáng)電池組件的參考價(jià)格為45元/瓦，非晶硅太陽(yáng)電池組件為25元/瓦，仍為常規能源的幾倍，但在無(wú)電地區及拉線(xiàn)不方便的地方，已產(chǎn)生了的經(jīng)濟效益。