太阳能光伏发电技术的特点及其发展.pdf

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1、74电力与能源第1卷第1期2011年1月太阳能光伏发电技术的特点及其发展吴福保，王湘艳(国网电科院清洁能源发电研究所，南京210003)摘要：从太阳能光伏发电技术的核心器件太阳电池出发，介绍了各类太H电池的特点和发展情况，重点介绍了硅基太阳电池、化合物太阳电池和染料敏化太阳电池等的技术研发状况，并分析了我国光伏发电技术的发展路线。关键词：光伏发电；技术发展；太阳电池；路线图中图分类号：TM914．4文献标志码：A文章编号：2095—1256(2011)01—0074—06CharacteristicsandDevelopm

2、entofPhotovoltaicPowerGenerationTechnologyWUF“一bao，WANGXiang—yan(StateGridElectricPowerResearchInstitute，Nanjing210003)Abstract：Asthenuclearpartofphotovoltaicpowergeneration，solarcellisveryessentia1．Inthispaper，thecharacterandtechnologydevelopmentsituationofdiffer

3、enttypesofsolarcellshavebeenintroduced，withtheemphasisonsiliconsolarcells，compoundsolarcellsanddye—sensitizedsolarcells．Intheend，developmentroadmapofphotovoltaicpowergenerationinourcountryarepresented．Keywords：photovoltaicpowergeneration；technologydevelopment；sola

4、rcell；roadmap化石燃料日趋枯竭的危机局面正一步一步威G．Adams研究了硒的光伏效应，并制作第一片胁人类的生存，传统化石能源使用过程中产生的硒太阳电池。l940年Russe]0hi发现了硅材料环境污染和温室效应正在导致一系列生态灾难。的光伏效应。1954年Chapin和Pearson首次制在此背景下，太阳能作为一种清洁的、可再生能源成了实用的单晶硅太阳电池，当时的效率为6，引起能源界大量的技术研发投入。太阳能光伏发成为光伏发展史上的一个里程碑，标志光伏发电电具有安全可靠、能源质量高、无枯竭危险、无噪的实际应用真

5、正开始迈步。同年，韦克尔发现了声、无污染、无需消耗燃料、无需架输电线路、可以GaAs亦有光伏效应，并在玻璃上沉积CdS薄膜，方便地与建筑物相结合、维修保养简单、维护费用制成第一块薄膜太阳电池。1957年硅太阳电池低等优点，是未来太阳能大规模利用的方式，成为的光电转换效率达到8，1958年太阳电池首次太阳能利用的重点研究领域。本文将对太阳能光在空间应用，装备在美国先锋1号卫星上。1995伏发电技术的特点及其发展进行详细的介绍与分年，太阳电池的转换效率实现奇迹般飞跃，高效聚析。光GaAs太阳电池效率达到32，高于以往任何水平。

6、1996年以来，世界光伏发电高速发展，应1光伏发电技术的研究进展用范围越来越广，尤其是各国有关太阳能光伏屋太阳电池是太阳能光伏发电技术的核心器顶计划的提出，为光伏发电展现了无限光明的未件，提高太阳电池的光电转换效率和降低其生产来。据报道，迄今为止各类太阳电池的最高光电成本是现阶段实现光伏发电向替代能源甚至主力转换效率见表1。能源过渡的主要途径和主攻目标，太阳能光伏发2硅基太阳电池技术电的发展历史就是太阳电池的发展史。1839年，Becquerel把两个涂敷卤化银的金属电极浸在稀硅基太阳电池是目前商业化最成熟的太阳电酸溶液中

7、，发现当光照电极时会产生额外的电势，池。根据硅的晶体结构，硅基太阳电池可以分为此现象被他称为“光生伏打效应”。1877年w．晶体硅和非晶硅电池。其中晶体硅又可以分为单吴福保，等：太阳能光伏发电技术的特点及其发展75晶硅和多晶硅两种，单晶硅电池转换效率高，稳定损失提高太阳光的利用效率。计算表明金字塔形性好，但成本较高；多晶硅电池效率略低于单晶硅角锥体的受光面积可比光滑平板增加1．732倍。电池，但具有高性价比，已经取代单晶硅成为最主单晶硅具有各向异性的碱腐蚀特性，可以采用氢要的光伏材料。原料硅片的成本约占晶硅电池组氧化钠和乙

8、醇的混合碱溶液腐蚀单晶硅表面，形件总成本的5O以上，减少硅材料的用量有望有成无数的金字塔结构，利用制绒工艺通常能够将效降低生产成本，因此除了高效化，薄膜化也是晶单晶硅表面的反射率降到10以下。对于多晶硅太阳电池发展的方向，区别于传统硅太阳电池硅来说，由于材料缺乏各向异性，因此表面制绒比的薄膜硅太阳电池得