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太阳能电池发展概况及光伏发电的优点

晨怡热管 2008-10-23 17:24:47

  太阳能电池又称光伏电池,是一种能有效地吸收太阳能辐射能,并使之转变成电能的半导体器件。它可单独地作为光探测元件,例如在照像机中使用,主要是经过串联和并联,以获得所需的电压及电流来作为供电电源使用。太阳能电池的外观就如一张薄的卡片或一片薄的玻璃片一样,与普通电池外观不同,它自身也不能储存电能,即没以有光时就不发电,如果晚上要用它,就要与蓄电池配合使用。

  太阳能电池的面积每100㎝2在强阳光下约产生1瓦的电,我们常说的1度电是1千瓦小时,也就是1千瓦这样的电池工作1小时才能产生1度电。

  一、太阳能电池发展概况

  太阳能光伏发电,可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。与太阳能发电相比,它另涉及半导体器件,既无运动部件,又无流动工质,因此,避免了机械维修和工质腐蚀的问题,是可再生能源和可持续发展的可靠能源。

  硅太阳能电池的发展,始于1954年在,美国贝尔研究所试制成功,次年便被用做电信装置的电源,1958年又被美国首次应用和于“先锋1号”人造卫星。宇宙开发极大地促进了太阳能电池的开发。与此同时,地面用太阳能电池的研究也在不断开展,特别是1973年的能源危机,又大大加速了地面太阳能电池的发展。许多国家为开发、利用太阳能电池,为阳光发电的研究投入了相当数量的资金。迄今为止翱翔于太空的成千个飞行器中,大多数都配备了太阳能电池系统。第一颗人造卫星上天,是光伏技术开发利用的起点,经过近五十年的发展,它已形成一门新的光伏科学与光伏工程。无论是在宇宙飞行中的应用,还是作为地面发电系统的应用,从开发速度、技术成熟性和应用领域来看,光伏技术都是新能源中的佼佼者。

  太阳能电池作为有潜力的可再生能源,在地面上逐渐得到推广。太阳能电池的成本及售价也在逐年下降,多年来太阳能电池的产量一直以10-25%的增长率在增加。1990年世界太阳能电池组件的产量70MW(兆瓦),我国为1.2MW,主要是用在太阳能光照好的边远地区。到2001年全世界太阳能电池的产量达到350MW,我国太阳能电池的实际产量已达到4.5MW,累计安装量已超过20MW。我国是个发展中国家,地域辽阔,有许多边远省份和经济欠发达地区。据统计目前我国尚有700万户(2800万人口),还没有用上电,60%的有电县严重缺电。这些地区在短期内不可能靠常规电力解决用电问题,光伏发电则是解决分散农、牧民用电的理想途径,市场潜力非常巨大。

  光伏发电具有许多优点:如:安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得,不受地域限制,无须消耗燃料,无机械转动部件,故障率低,维护简便,可以无人值守,建站周期短,规模大小随意,无须架输电线路,可以方便地与建筑物相结合等,这些优点都是其它发电方式所不及的。

  目前国际上大量使用的电池为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种,这三种电池约各占1/3的市场,我国目前有7个太阳能电池生产线,主要是生产单晶硅及非晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池也有少量生产。我国生产单晶硅太阳能电池的效率在12-13%,多晶硅太阳能电池在10%,非晶硅太阳能电池在5-6%。晶体硅太阳能电池在研究上是朝着高效率化、薄片化、大面积化的方向发展。1995年我国晶体硅太阳能电池组件的参考价格为45元/瓦,非晶硅太阳能电池组件为25元/瓦,仍为常规能源的几倍,但在无电地区及拉线不方便的地方,已产生了良好的经济效益。

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