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硅太阳能电池的结构及工作原理.doc

硅太阳能电池的结构及工作原理

wqertjkl
2017-09-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《硅太阳能电池的结构及工作原理doc》,可适用于综合领域

一引言: 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源不产生任何的环境污染。  当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时越来越多的国家开始实行“阳光计划”开发太阳能资源寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下各国的太阳能电池制造业争相投入巨资扩大生产以争一席之地。 全球太阳能电池产业年年里增长了倍太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。年全球太阳能电池安装规模已达MW较年成长%整个市场产值已正式突破亿美元大关。年全球太阳能电池产量达到MW较年增长了。 中国对太阳能电池的研究起步于年世纪年代末期国内先后引进了多条太阳能电池生产线使中国太阳能电池生产能力由原来的个小厂的几百kW一下子提升到个厂的MW这种产能一直持续到年产量则只有MW左右。年后欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。 目前我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。年全国太阳能电池产量达到MW同比增长。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 中国的太阳能电池研究比国外晚了年尽管最近年国家在这方面逐年加大了投入但投入仍然不够与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能充分发挥政府的示范作用推动国内市场尽快起步和良性发展。 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位不但要替代部分常规能源而且将成为世界能源供应的主体。预计到年可再生能源在总 绿色环保节能太阳能能源结构中将占到%以上而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到%以上到年可再生能源将占总能耗的%以上太阳能光伏发电将占总电力的%以上到世纪末可再生能源在能源结构中将占到%以上太阳能发电将占到%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出太阳能电池市场前景广阔。在太阳能的有效利用当中大阳能光电利用是近些年来发展最快最具活力的研究领域是其中最受瞩目的项目之一。 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应根据所用材料的不同太阳能电池可分为:、硅太阳能电池、以无机盐如砷化镓IIIV化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池、功能高分子材料制备的大阳能电池、纳米晶太阳能电池等。本文主要阐述硅太阳能的结构和工作原理。二. 硅太阳能电池 硅太阳能电池工作原理与结构  太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应一般的半导体主要结构如下: 硅材料是一种半导体材料太阳能电池发电的原理主要就是利用这种半导体的光电效应。一般半导体的分子结构是这样的: 上图中正电荷表示硅原子负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。 当硅晶体中掺入其他的杂质如硼(黑色或银灰色固体熔点℃沸点℃密度克厘米硬度仅次于金刚石在室温下较稳定可与氮、碳、硅作用高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高导电率和化学惰性的物质。)、磷等当掺入硼时硅晶体中就会存在一个空穴它的形成可以参照下图说明:     图中正电荷表示硅原子负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子而黄色的表示掺入的硼原子因为硼原子周围只有个电子所以就会产生如图所示的蓝色的空穴这个空穴因为没有电子而变得很不稳定容易吸收电子而中和形成P(positive)型半导体。 (附什么是P型半导体呢?在半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N型半导体。) 同样掺入磷原子以后因为磷原子有五个电子所以就会有一个电子变得非常活跃形成N(negative)型半导体。黄色的为磷原子核红色的为多余的电子如下图所示:      P型半导体中含有较多的空穴而N型半导体中含有较多的电子这样当P型和N型半导体结合在一起时就会在接触面形成电势差这就是PN结。      当P型和N型半导体结合在一起时在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层界面的P型一侧带负电N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴N型半导体多自由电子出现了浓度差。N区的电子汇扩散到P区P区的空穴会扩散到N区一旦扩散就形成了一个有N指向P的“内电场”从而阻止扩散进行。达到平衡后就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差从而形成PN结。当晶片受光后PN结中N型半导体的空穴往P型区移动而P型区中的电子往N型区移动从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差这就形成了电源。下面就是这样的电源图。          由于半导体不是电的良导体电子在通过pn结后如果在半导体中流动电阻非常大损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属阳光就不能通过电流就不能产生因此一般用金属网格覆盖pn结(如图梳状电极)以增加入射光的面积。 另外硅表面非常光亮会反射掉大量的太阳光不能被电池利用。为此科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜(如图)实际工业生产基本都是用化学气相沉积沉积一层氮化硅膜厚度在埃左右。将反射损失减小到甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限于是人们又将很多电池(通常是个)并联或串联起来使用形成太阳能光电板。从电的角度来看我们所用的硅都是中性的。多余的电子被磷中多余的质子所中和。缺失电子(空穴)由硼中缺失质子所中和。当空穴和电子在N型硅和P型硅的交界处混合时中性就被破坏了。所有自由电子会填充所有空穴吗?不会。如果是这样那么整个准备工作就没有什么意义了。不过在交界处它们确实会混合形成一道屏障使得N侧的电子越来越难以抵达P侧。最终会达到平衡状态这样我们就有了一个将两侧分开的电场。光伏电池中的电场效应这个电场相当于一个二极管允许(甚至推动)电子从P侧流向N侧而不是相反。它就像一座山电子可以轻松地滑下山头(到达N侧)却不能向上攀升(到达P侧)。这样我们就得到了一个作用相当于二极管的电场其中的电子只能向一个方向运动。让我们来看一下在太阳光照射电池时会发生什么。当光以光子的形式撞击太阳能电池时其能量会使电子空穴对释放出来。每个携带足够能量的光子通常会正好释放一个电子从而产生一个自由的空穴。如果这发生在离电场足够近的位置或者自由电子和自由空穴正好在它的影响范围之内则电场会将电子送到N侧将空穴送到P侧。这会导致电中性进一步被破坏如果我们提供一个外部电流通路则电子会经过该通路流向它们的原始侧(P侧)在那里与电场发送的空穴合并并在流动的过程中做功。电子流动提供电流电池的电场产生电压。有了电流和电压我们就有了功率它是二者的乘积。光伏电池的工作原理我们的光伏电池可以吸收多少太阳光的能量?遗憾的是此处介绍的简易电池对太阳光能量的吸收率至多为左右通常的吸收率是或更低。为什么吸收率会这么低?可见光只是电磁频谱的一部分。电磁辐射不是单频的它由一系列不同波长(进而产生的一系列能级)组成。(有关电磁频谱的详细介绍请参阅狭义相对论基本原理。)光可分为不同波长我们可以通过彩虹看出这一点。由于射到电池的光的光子能量范围很广因此有些光子没有足够的能量来形成电子空穴对。它们只是穿过电池就像电池是透明的一样。但其他一些光子的能量却很强。只有达到一定的能量单位为电子伏特(eV)由电池材料(对于晶体硅约为eV)决定才能使电子逸出。我们将这个能量值称为材料的带隙能量。如果光子的能量比所需的能量多则多余的能量会损失掉(除非光子的能量是所需能量的两倍并且可以创建多组电子空穴对但这种效应并不重要)。仅这两种效应就会造成电池中左右的辐射能损失。为何我们不选择一种带隙很低的材料以便利用更多的光子?遗憾的是带隙还决定了电场强度(电压)如果带隙过低那么在增大电流(通过吸收更多电子)的同时也会损失一定的电压。请记住功率是电压和电流的乘积。最优带隙能量必须能平衡这两种效应对于由单一材料制成的电池这个值约为电子伏特。我们还有其他能量损失。电子必须通过外部电路从电池的一侧流到另一侧。我们可以在电池底部镀上一层金属以保证良好的导电性。但如果我们将电池顶部完全镀上金属光子将无法穿过不透光导体这样就会丧失所有电流(在某些电池中只有上表面而非所有位置使用了透明导体)。如果我们只在电池的两侧设置触点则电子需要经过很长一段距离(对于电子而言)才能抵达接触点。要知道硅是半导体它传输电流的性能没有金属那么好。它的内部电阻(称为串联电阻)相当高而高电阻意味着高损耗。为了最大限度地降低这些损耗电池上覆有金属接触网它可缩短电子移动的距离同时只覆盖电池表面的一小部分。即使是这样有些光子也会被网格阻止网格不能太小否则它自身的电阻就会过高。在实际使用电池之前还要执行其他几个步骤。硅是一种有光泽的材料这意味着它的反射性能很好。被反射的光子不能被电池利用。出于这个原因在电池顶部采用抗反射涂层可将反射损失降低到以下。最后一步是安装玻璃盖板用来将电池与元件分开以保护电池。光伏模块由多块电池(通常是块)串联和并联而成以提供可用的电压和电流等级这些电池放在一个坚固的框架中后部分别引出正极端子和负极端子并用玻璃盖板封上。普通硅光伏电池的基本结构单晶硅并非光伏电池中使用的唯一材料。电池材料中还采用了多晶硅尽管这样生产出来的电池不如单晶硅电池的效率高但可以降低成本。此外还采用了没有晶体结构的非晶硅这样做同样是为了降低成本。使用的其他材料还包括砷化镓、硒化铟铜和碲化镉。由于不同材料的带隙不同因此它们似乎针对不同的波长或不同能量的光子进行了“调谐”。一种提高效率的方法是使用两层或者多层具有不同带隙的不同材料。带隙较高的材料放在表面吸收较高能量的光子而带隙较低的材料放在下方吸收较低能量的光子。这项技术可大大提高效率。这样的电池称为多接面电池它们可以有多个电场。三单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池介绍单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中单晶硅大阳能电池转换效率最高技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺己近成熟在电池制作中一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化制成倒金字塔结构。并在表面把一nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过是大值可达.%。Kyocera公司制备的大面积(cm)单电晶太阳能电池转换效率为.国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发研制的平面高效单晶硅电池(cmXcm)转换效率达到刻槽埋栅电极晶体硅电池(cmXcm)转换效率达。单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响致使单晶硅成本价格居高不下要想大幅度降低其成本是非常困难的。为了节省高质量材料寻找单晶硅电池的替代产品现在发展了薄膜太阳能电池其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度-μm的高质量硅片上制成的这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料人们从年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜但由于生长的硅膜晶粒大小未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜人们一直没有停止过研究并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。此外液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。化学气相沉积主要是以SiHCl、SiHCl、Sicl或SiH,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上衬底材料一般选用Si、SiO、SiN等。但研究发现在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用LPCVD在衬底上沉炽一层较薄的非晶硅层再将这层非晶硅层退火得到较大的晶粒然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜因此再结晶技术无疑是很重要的一个环节目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。德国费莱堡太阳能研究所采用区馆再结晶技术在FZSi衬底上制得的多晶硅电池转换效率为%日本三菱公司用该法制备电池效率达。液相外延(LPE)法的原理是通过将硅熔融在母体里降低温度析出硅膜。美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达.%。中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池称之为“硅粒”太阳能电池但有关性能方面的报道还未见到。多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少又无效率衰退问题并且有可能在廉价衬底材料上制备其成本远低于单晶硅电池而效率高于非晶硅薄膜电池因此多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。非晶硅薄膜太阳能电池开发太阳能电池的两个关键问题就是:提高转换效率和降低成本。由于非晶硅薄膜太阳能电池的成本低便于大规模生产普遍受到人们的重视并得到迅速发展其实早在年代初Carlson等就已经开始了对非晶硅电池的研制工作,近几年它的研制工作得到了迅速发展,目前世界上己有许多家公司在生产该种电池产品。非晶硅作为太阳能材料尽管是一种很好的电池材料但由于其光学带隙为eV,使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。此外其光电效率会随着光照时间的延续而衰减即所谓的光致衰退S一W效应使得电池性能不稳定。解决这些问题的这径就是制备叠层太阳能电池叠层太阳能电池是由在制备的p、i、n层单结太阳能电池上再沉积一个或多个Pin子电池制得的。叠层太阳能电池提高转换效率、解决单结电池不稳定性的关键问题在于:①它把不同禁带宽度的材科组台在一起提高了光谱的响应范围②顶电池的i层较薄光照产生的电场强度变化不大保证i层中的光生载流子抽出③底电池产生的载流子约为单电池的一半光致衰退效应减小④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。非晶硅薄膜太阳能电池的制备方法有很多其中包括反应溅射法、PECVD法、LPCVD法等反应原料气体为H稀释的SiH衬底主要为玻璃及不锈钢片制成的非晶硅薄膜经过不同的电池工艺过程可分别制得单结电池和叠层太阳能电池。目前非晶硅太阳能电池的研究取得两大进展:第一、三叠层结构非晶硅太阳能电池转换效率达到%创下新的记录第二三叠层太阳能电池年生产能力达MW。美国联合太阳能公司(VSSC)制得的单结太阳能电池最高转换效率为.三带隙三叠层电池最高转换效率为%。上述最高转换效率是在小面积(.cm)电池上取得的。曾有文献报道单结非晶硅太阳能电池转换效率超过.%日本中央研究院采用一系列新措施制得的非晶硅电池的转换效率为.%。国内关于非晶硅薄膜电池特别是叠层太阳能电池的研究并不多南开大学的耿新华等采用工业用材料以铝背电极制备出面积为Xcm、转换效率为.%的a-Sia-Si叠层太阳能电池。非晶硅太阳能电池由于具有较高的转换效率和较低的成本及重量轻等特点有着极大的潜力。但同时由于它的稳定性不高直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题那么非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。四其他太阳能电池介绍多元化合物薄膜太阳能电池 为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓IIIV族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。上述电池中尽管硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高成本较单晶硅电池低并且也易于大规模生产但由于镉有剧毒会对环境造成严重的污染因此并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。 砷化镓IIIV化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。GaAs属于IIIV族化合物半导体材料其能隙为.eV正好为高吸收率太阳光的值因此是很理想的电池材料。GaAs等IIIV化合物薄膜电池的制备主要采用MOVPE和LPE技术其中MOVPE方法制备GaAs薄膜电池受衬底位错、反应压力、IIIV比率、总流量等诸多参数的影响。 除GaAs外其它IIIV化合物如Gasb、GaInP等电池材料也得到了开发。年德国费莱堡太阳能系统研究所制得的GaAs太阳能电池转换效率为.%为欧洲记录。首次制备的GaInP电池转换效率为.%.见表。另外该研究所还采用堆叠结构制备GaAsGasb电池该电池是将两个独立的电池堆叠在一起GaAs作为上电池下电池用的是Gasb,所得到的电池效率达到.%。 铜铟硒CuInSe简称CIC。CIS材料的能降为.leV适于太阳光的光电转换,另外CIS薄膜太阳电池不存在光致衰退问题。因此CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目。 CIS电池薄膜的制备主要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜、铟和硒硒化法是使用HSe叠层膜硒化但该法难以得到组成均匀的CIS。CIS薄膜电池从年代最初%的转换效率发展到目前的%左右。日本松下电气工业公司开发的掺镓的CIS电池其光电转换效率为.%(面积cm)。年美国可再生能源研究室研制出转换效率为.l%的CIS太阳能电池这是迄今为止世界上该电池的最高转换效率。预计到年CIS电池的转换效率将达到%相当于多晶硅太阳能电池。 CIS作为太阳能电池的半导体材料具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源由于铟和硒都是比较稀有的元素因此这类电池的发展又必然受到限制。聚合物多层修饰电极型太阳能电池 在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制备的研究方向。其原理是利用不同氧化还原型聚合物的不同氧化还原电势在导电材料(电极)表面进行多层复合制成类似无机P-N结的单向导电装置。其中一个电极的内层由还原电位较低的聚合物修饰外层聚合物的还原电位较高电子转移方向只能由内层向外层转移另一个电极的修饰正好相反并且第一个电极上两种聚合物的还原电位均高于后者的两种聚合物的还原电位。当两个修饰电极放入含有光敏化剂的电解波中时.光敏化剂吸光后产生的电子转移到还原电位较低的电极上还原电位较低电极上积累的电子不能向外层聚合物转移只能通过外电路通过还原电位较高的电极回到电解液因此外电路中有光电流产生。 由于有机材料柔性好制作容易材料来源广泛成本底等优势从而对大规模利用太阳能提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始不论是使用寿命还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品还有待于进一步研究探索。纳米晶化学太阳能电池 在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的但由于成本居高不下远不能满足大规模推广应用的要求。为此人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索而这当中新近发展的纳米TiO晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。 自瑞士Gratzel教授研制成功纳米TiO化学大阳能电池以来国内一些单位也正在进行这方面的研究。纳米晶化学太阳能电池(简称NPC电池)是由一种在禁带半导体材料修饰、组装到另一种大能隙半导体材料上形成的窄禁带半导体材料采用过渡金属Ru以及Os等的有机化合物敏化染料大能隙半导体材料为纳米多晶TiO并制成电极此外NPC电池还选用适当的氧化一还原电解质。纳米晶TiO工作原理:染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态激发态不稳定电子快速注入到紧邻的TiO导带染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿进入TiO导带中的电于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流。 纳米晶TiO太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在%以上制作成本仅为硅太阳电池的-.寿命能达到O年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步估计不久的将来会逐步走上市场。太阳能电池的发展趋势五太阳能电池的发展趋势 从以上几个方面的讨论可知作为太阳能电池的材料IIIV族化合物及CIS等系由稀有元素所制备尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高但从材料来源看这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。而另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电池存在的问题它们的研究刚刚起步技术不是很成熟转换效率还比较低这两类电池还处于探索阶段短时间内不可能替代应系太阳能电池。因此从转换效率和材料的来源角度讲今后发展的重点仍是硅太阳能电池特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池。由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本将最终取代单晶硅电池成为市场的主导产品。 提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素对于目前的硅系太阳能电池要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片以达到降低成本的目的效果还是比较现想的。六中国太阳能电池产业的发展 中国对太阳能电池的研究起步于年世纪年代末期国内先后引进了多条太阳能电池生产线使中国太阳能电池生产能力由原来的个小厂的几百kW一下子提升到个厂的MW这种产能一直持续到年产量则只有MW左右。年后欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。 目前我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。年全国太阳能电池产量达到MW同比增长。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 中国的太阳能电池研究比国外晚了年尽管最近年国家在这方面逐年加大了投入但投入仍然不够与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能充分发挥政府的示范作用推动国内市场尽快起步和良性发展。 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位不但要替代部分常规能源而且将成为世界能源供应的主体。预计到年可再生能源在总能源结构中将占到%以上而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到%以上到年可再生能源将占总能耗的%以上太阳能光伏发电将占总电力的%以上到世纪末可再生能源在能源结构中将占到%以上太阳能发电将占到%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出太阳能电池市场前景广阔。结论太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中大阳能光电利用是近些年来发展最快最具活力的研究领域是其中最受瞩目的项目之一。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应参考文献:(澳大利亚)格林(MartinAGreen)译者:狄大卫欧阳子张博等硅太阳能电池:高级原理与实践上海交通大学出版社惠晶新能源转换与控制技术,H{E  Oz$机械工业出版社出版王长贵崔容强周篁新能源发电技术中国电力出版社出版u邢运民陶永红现代能源与发电技术西安电子科技大学出版社狄大卫太阳能电池工作原理、技术和系统应用上海交通大学出版社章小鸽、张俊喜、张大全、徐群杰硅及其氧化物的电化学化学工业出版社杨德仁太阳电池材料化学工业出版社 余化丛·杨红等太阳能学报王兆安.黄俊电力电子技术(第版)J,北京:机械工业出版社华成英.模拟电子技术基础(第版)J,北京:高等教育出版社康华光电子技术基础(模拟部分)J北京:高等教育出版社,FujingcotoK,SogawaY,ShimaKetSolarEnergyMatcrialsandSolarCells毛振刚红外技术汤大新红外研究杨素行模拟电子电路J北京:中央广播电视大学出版社,  何希才伊兵实用电子电路设计M北京:电子工业出版社,康华光电子技术基础(数字部分)J北京:高等教育出版社,陈涌海王占国叶小玲纳米半导体技术北京化学工业出版社年(美)安德森(Anderson,BL)(美)安德森(Anderson,RL)半导体器件基础清华大学出版社年许振嘉近代半导体材料的表面科学基础北京大学出版社年许振嘉半导体的检测与分析科学出版社年王兆安,黄俊电力电子技术J机械工业出版社,修改意见

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