1太阳电池发展简史

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1、太阳能电池发展简史目录一、世界太阳能电池发展简史二、中国太阳能电池发展简史三、我国太阳能电池的研发和水平一世界太阳能电池发展简史1、能源短缺由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。目前世界上大量使用化石能源带来一系列的问题：2、环境污染当前，由于燃

2、烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。3.温室效应化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。这一问题已提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国际组织已召开多次会议，限制各国CO2等温室气体的排放量为了应对这种局面，人们开始在新能源领域投入大量的人力、物力，这些领域

3、包括：太阳能、风能、核能、生物能等。太阳能是各种非可再生能源中要的基本能源，生物质能、煤、石油、天然气等都直接或者间接与太阳能有关。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术。利用这种热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于新能源开发领域。太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件，这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，因此太阳能电池又称为“光伏电池”。1、与人类历史相比具有长得多的寿命，所以对人来说

4、几乎是无限的能源；2、太阳能极其丰富，30分钟辐照到地球的能量就够全世界一年的能源消耗；3、太阳能是绿色环保能源，不会造成公害；4、在使用现场就能从太阳光获得能量；开发和利用太阳能的优点：太阳能发电对节能减排的贡献在1839年，法国科学家比克丘勒（当时只有19岁）就发现一种奇特现象，即半导体在电解质溶液中会产生光电效应，以此原理构成的液结太阳电池是一种光电、光化的复杂转换。简单来说，是将一种半导体电极插入某种电解液中，在太阳光照射的作用下，电极产生电流，同时从电解液中释放出氢气。适合作这种电极的材料很多，如硫化

5、镉、碲化镉、砷化镓、磷化镓、磷化铟、二氧化钛等。光生伏特现象的发现从世界范围内来看，太阳能电池发展主要经历了三个时期:第一个时期1954年美国贝尔实验室开发出效率为6％的单晶硅电池---现代硅太阳能电池时代从此开始。纽约时报把这一突破性的成果称为“最终导致使无限阳光为人类文明服务的一个新时代的开始。”－－现代太阳电池的先驱。由于航天器上的电源要求重量轻，寿命长，使用方便，能承受各种冲击、振动的影响，而太阳能电池则完全满足这种要求，所以太阳能电池首先在航天器上得到应用。1958年，美国的“先锋一号”人造卫星就是用

6、了太阳能电池作为电源，成为世界上第一个用太阳能供电的卫星，空间电源的需求使太阳电池作为尖端技术，身价百倍。随后20多年里，硅太阳电池在空间应用不断扩大，工艺不断改进，电池设计逐步定型。这一时期世界光伏发电累积装机容量只有30MW左右，主要用于无电网地区和特殊场合作为独立电源系统，这是太阳能电池发展的第一个时期。由于当时太阳电池造价昂贵，发展受到了限制。第二个时期从80初期到90年代末期，由于能源危机的加剧，在世界各国大规模国家光伏发展计划的推动下，世界光伏工业平均年增长率达到13%。这一时期，背表面场、细栅金属

7、化、浅结表面扩散、表面织构化等技术逐步引入到太阳能电池的加工制造当中，使得太阳电池转换效率有了较大提高，并在地面得到广泛应用。到70年代末地面用太阳电池产量已经超过空间电池产量，并促使成本不断降低。这一时期出现的新技术：1、背表面电场（BSF）电池——在电他的背面接触区引入同型重掺杂区，由于改进了接触区附近的收集性能而增加电他的短路电流；背场的作用可以降低饱和电流，从而改善开路电压，提高电池效率。2、紫光电池——这种电池最早（1972）是为通信卫星开发的。因其浅结（0.1一0.2µm）密栅（30／cm）、减反射

8、（Ta2O5—短波透过好）而获得高效率。在一段时间里，浅结被认为是高效的关键技术之一而被采用。3、表面织构化电池——也称绒面电池，最早（1974）也是为通讯卫星开发的。其AM0时电池效率η≥15％，AMI时η＞18％。这种技术后来被高效电他和工业化电池普遍采用。4、异质结太阳电池——即不同半导体材料在一起形成的太阳电池，SnO／Si，In20／Si，（1n203十SnO2／Si电池等。