太阳能光伏技术沿革-深圳贝尔总裁宋东

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1、太阳能光伏技术沿革-深圳贝尔总裁宋东本文由270365789贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。太阳能光伏技术的变革及发展1839年，人类历史上首次发现光电转换的物理现象——光伏效应。1959年，第一个光电转换效率为5%的多晶硅太阳能电池问世；1960年，硅太阳能电池发电首次并入常规电网；1975年，美国科学家制作出非晶硅太阳能电池；上世纪80年代初，太阳能电池开始规模化生产。上世纪90年代以来，在能源危机和全球气候变暖的压力下，随着各国对太阳能电池研究的不断重视，科研和产业投入不断增加，取得了一系列的科研成果，太阳能

2、电池效率的纪录不断被刷新，奠定了规模化工业生产的技术基础。全球的太阳能光伏产业就此以一个朝阳产业的面貌高速成长。目前太阳能利用技术主要有太阳能热电技术、太阳能热水技术、太阳能光伏技术三大技术。它们是太阳能的不同利用方式。太阳能热水技术通常利用太阳热能为家庭及建筑提供热水，使用方便、成本低，但能量利用形式单一，也不能传输。目前我国太阳能热水器的应用规模已居世界首位。太阳能热电技术是将太阳能聚集起来，驱动汽轮发电机生产电能，如塔式发电、碟式发电等。太阳能热电目前尚处于商业化前夕，而且投入成本太大。太阳能光伏技术利用半导体器件的光伏效应原理，是近年来发展最快、最有活力的可再生

3、能源利用技术。目前全球主要国家都把发展光伏发电作为利用太阳能的主要形式。随着太阳能电池成本的降低和转换效率的提高，它作为太阳能利用的主要形式的趋势将越来越明显。太阳能电池技术拥有丰富的应用空间太阳能产业出现“淘金热”太阳能产业出现“淘金热”回顾太阳能产业的发展历程，在2000年以前可认为是“早期开发”阶段，当时虽有多家厂商投入，但因为技术开发和商业环境还不成熟，仅有少数公司能够维持。而从2000年到2005年间，是“初期获利”阶段，一些公司能够幸存并开始获利。随着能源问题的升温，现在的太阳能产业已经到了“淘金热”阶段，许多企业开始积极投入。目前，太阳能电池主流产品仍然是

4、晶硅太阳能电池，其研究开发的重点围绕降低能耗、降低每瓦生产成本、提高转换效率等方面，以进一步推进太阳能发电大规模商用的进程。1.新一代多晶硅工艺技术研究空前活跃降低成本和能耗除通过传统工艺技术升级外，还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术，主要有：改良西门子法进一步降低成本；冶金法从金属硅中提取高纯度硅；高纯度SiO2直接制取法；熔融析出法；还原或热分解工艺；无氯工艺技术，Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；熔盐电解法等。2.继续向高效化、薄型化和大面积方向前进A．转换效率越来越高：14%→18%→20%；B．硅片的面积越来越大：从103mm×103mm→125

5、mm×125mm→156mm×156mm（目前主流），未来两年将达到210mm×210mm；C．硅片越来越薄：300μm→270μm→210μm→180μm。100μm厚度的工艺正在研发。3.生产设备由半自动化向自动化、智能化过渡A．提高单机自动化水平，增加批次装片量，提高单机生产效率；B．生产线设备间自动传送、在线检测，提高整线生产率。未来5年的主力为了适应太阳能电池高效率、低成本、大规模生产发展的需要，最有效的办法是不采用晶硅体材料，而直接采用薄膜材料，即开发薄膜太阳能电池。20世纪70年代开始，国际上发展了许多类型的薄膜太阳电池，例如：CuInSe（CIS）、Cd

6、Te薄膜和有机薄膜等。薄膜太阳能电池具有安全、可折叠、方便连接、轻巧、抗热性能好、不易破损等特点。目前规模生产的薄膜非晶硅太阳能电池的转换效率已达8%左右，CIS的转换效率已达10%～11%，实验室转换效率超过20%。目前，世界上至少有40个国家正在开展低成本、大面积、高效率的薄膜太阳能电池的实用化技术研究。随着技术的不断成熟，薄膜太阳能电池必将超过晶硅太阳能电池。围绕降低生产成本、降低能耗，提高光电转换效率、提高能源再生比例等问题，新型太阳能电池正不断涌现。例如：量子点太阳能电池、量子阱太阳能电池、染料敏化电池、热光伏电池及有机薄膜太阳能电池等。晶硅太阳能电池比较中国

7、太阳能电池技术仍存发展空间经过多年的发展，我国在太阳能电池硅材料生产、电池和组件生产、专用设备等方面取得很大进步。多晶硅提炼技术取得很大进步，单位能耗得到降低，晶硅太阳能电池制作技术已经达到国际先进水平。国产的晶硅太阳能电池及组件生产线关键设备取得很大进步，8英寸扩散炉、如等离子刻蚀机、低温烘干炉、高温烧结炉，清洗机、层压机等相继在国内生产线上替代进口设备得到广泛应用。在973、863等高科技计划的支持下，我国在碲化镉和铜铟硒薄膜电池、敏化太阳能薄膜电池、多晶硅薄膜电池以及应用系统方面取得了很大的科研进展。我国薄膜电池产业化步伐也在加快。