应化专题论文

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1、应化专题论文班级姓名学号太阳能的研究现状及发展趋势关键词:摘要：木文主耍介绍了当今国内外太阳能的利用现状和市场需求，分析了太阳能电池的发展趋势。新能源；太阳能；光伏产业；晶体硅太阳能电池；薄膜太阳能电池;有机太阳能电池前言：众所周知，煤炭石油等不可再生资源越來越紧张，而太阳能和水资源乂是取之不尽何用之不竭的清洁能源，如何能更大效率地用太阳能和水资源是解决环境问题和实现人类可持续发展的根本。而太阳能的利用尤为重要。20世纪70年代初，世界出现“能源危机二人们开始认识到不能长期依靠传统能源，太阳能电池的发展逐步被人们重

2、视起來山。如今太阳能已经逐步进入我们的日常生活。目前，太阳能电池按材料可分为晶硅太阳能电池（包拈单晶硅和多晶硅）、硅基薄膜太阳能电池、光电太阳能电池和化合物半导体薄膜太阳能电池等⑵。在国内，太阳能电池仍然没有的到大规模应用，原因在于制造太阳能电池成本太高。正文：太阳能电池的研发现状及进展太阳能作为可再生能源不仅储量大.而且屈于清洁能源.所以太阳能的使用研究已为当而科技界的热点。太阳能是一种即时性的辐射能•其强度随季节和时间的变化而变化.要储存和使用太阳能必须要把太阳能转变成其他的形式。太阳能电池是当前世界开发和利用

3、太阳能的一种普遍形式.它是利用光伏效应将太阳能转换成电能以供给用户使用。根据太阳能电池所用材料不同。一般冇硅系太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池和有机高分了太阳能电池等。2.1硅系太阳能电池硅系太阳能电池自20世纪50代问世以來.得到了迅速的发展。硅系太阳能电池主要由晶体硅，包括单晶硅、多晶硅为主要材料构成.是目前广泛使用和研究的热点。硅系太阳能电池占太阳能电池的80%—90%。由于晶硅原料的紧缺和加工技术要求高.设备价格较昂贵.并但制造过程能耗高等特点•导致晶硅原料生产为少数国家的厂家所垄断•生产成本高达1・5美元

4、/W左右。为了降低晶硅材料的生产成本.目前有关部门止在研究和开发用切薄硅片、扩大平面晶体或采用聚光等方法.因此预测10〜15年后硅片生产可降低到0.5美元俑.太阳能电池组的生产成木可降低到1美元俑.发电成木可降至0.1美元/kWh.届时与常规能源的价格相持平.才使得太阳能进入公共电网.供普通用户使用成为可能。我国硅太阳能电池发展与世界同步.在很多方而已达到世界先进水平。但由于原材料受欧美日的限制.其生产成本较高。达25。30元/W,成本和售价高于国外同类产品.国际市场竞争力不强。口前世界上单晶硅电池的光电转换率可以

5、达到25%.多晶硅电池的转换率可达到20%・世界上硅电池研究开发的重点主要是多晶硅材料的制备技术•快速掺杂表而处理技术.捉高硅片质量的新技术和新工艺等•徳国科学家止在设想在单晶硅中掺人一些朵质.形成晶体内的缺陷.以致提高光屯流。廿前他们在单晶硅中掺入稀土元索钳（Er）制造太阳能屯池,理论上讲.这种太阳能电池的最大转换率可达到95%.但实际仅有85%,这也为今后硅系太阳能电池的开发提供发展方向。薄膜太阳能电池迄今为止•硅系太阳能电池依然占市场主体•约占太阳能电池的90%以上。但是.硅系太阳能屯池原料成本高，使太阳能电

6、池的推广民用带来一淀的困难。因此.卅:界各国把研究和开发非晶硅薄膜太阳能电池作为太阳能电池的发展重点。非品硅薄膜太阳能电池具冇较高的光吸收系数.在0.4—0.75価的可见光波段.其吸收系数比硅系太阳能电池高出40倍左右.即使是用1微米厚的非晶硅薄膜•其吸收太阳能达80%以上.薄膜太阳能电池生产工艺较简单，成木较低，便于工业化生产。至2008年.全球薄膜太阳能产量已达到988.8MW.比2007年增长122%.占该年世界太阳能电池总产量12.5%.预测到2020年薄膜太阳能电池将发展到占太阳能电池20%左右。世界非晶

7、硅薄膜太阳能电池生产商主耍在美国、德国和Ft木.其主要产品冇CdTe（确化镉）和CTS（t-Bffl硒）电池。2001年德国ANTEC公司10MW全自动化生产线已投产成功.其生产技术为硫化镉和确化镉近空间升华法沉积•2008年该公司CdTe电池产量达504MW.占全世界该类电池的99.57%。2009年11月与屮国政府签订了在内蒙古鄂尔多斯市建设一座2000MW的薄膜电池发电站的协议•计划2019年完工.世界上最早研发非晶硅薄膜电池的是美国的Chrona公司.于1991年建立了EPV公司生产小型低效率非晶硅电池。2

8、008年美国UnitedSolarOvonic公司在俄亥俄州实现了CdTe电池产量504MW.成为国际光伏的先锋。我国对非晶硅薄膜太阳能电池的研发和产业化也非常重视.多年来通过863计划、973计划、自然科洋基金等项R.积极支持研发薄膜太阳能电池。截至2009彳底.我国的非晶硅薄膜太阳能电池厂家近30家•总生产能力达到900MW.有机太阳能电池在新型太阳能电