太阳能电池研究现状及发展趋势(5)

2019-04-02 16:44

金建立太阳能电池生产线进行工艺技术的研究与开发。由于光伏产业发展较快,能适应生产第一线的技术人员奇缺,一些企业往往通过猎头公司相互挖人,这也对行业的发展带来了不利影响。要想促进太阳能电池的长足发展,这些问题必须解决。

(4) 国家和各级政府的扶植政策

太阳能发电虽然有诸多优点,毕竟太阳能电池制造成本较高,发电成本远高于不计环保成本的燃煤火力发电成本;经核算高于每点成本少则六倍,多则十倍。在现今市场经济为主体的社会条件下,政府必须有相应的扶植政策。日本、美国、欧盟都有发展光伏产业的扶持政策,就连印度这样的第三世界国家也有自己的扶持政策。最典型的是德国,由于政策落实,加上公众认同,近两年发展极快,2005年安装量达837MW,占世界总安装量的57%,我国去年2月28日全国人大通过了《可再生能源法》,今年四月国家发改委又出台了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》[13],具体落实施行还会遇到诸多困难,需要电力部门和各级地方政府给予大力支持。

(5) 其他

公众的认识和支持也是推广太阳能发电技术的一个重要问题,目前我国对这的科普宣传做得很不够,示范工程也很少,与集中供电的火力发电相比,对独立光伏系统需要增加蓄电池等贮能设备,对并网发电系统还要增加并网逆变器等辅助设备,使用较复杂,因此没有公众的支持也是难以发展的。

另外,国外大多数住宅多为单层或双层建筑,而目前我国大中城市则多为高层或多层建筑,这度实施太阳能建筑一体化,安装太阳能光伏屋顶系统向用户供电,也将带来了一定的困难。 4.2 太阳能电池发展趋势

当今,世界各国普遍重视和发展太阳电池,这是一项重要的发展战略。随着新型太阳能电池的涌现,以及传统硅电池的不断革新,新概念的太阳能电池已经显现,从某种意义上讲,预示着太阳能电池技术的发展趋势。基于上述太阳能电池的发展背景和现状分析,目前太阳能电池发展的新概念和新方向可以归纳为薄膜电池、柔性电池、叠层电池、以及纳米晶电池。

目前,在太阳能电池中,晶体硅太阳电池占据了90%的世界太阳能光伏市场,而且在未来5到10年内仍将主导太阳能光伏市场。要想推动了世界光伏产业的快

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速发展,提高太阳能电池的光电转换效率是降低太阳电池组件成本是主要方法,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成本最高的部分。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,这也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。世界各国科技人员积极研究高效率硅电池、多带隙电池、聚光电池和薄膜电池,为进一步降低成本而努力。目前,高效率、长寿命、低成本成为太阳能电池发展的总趋势。

此外,多晶硅薄膜电池在将来可能更具吸引力,目前商业化电池效率已经达到17-18%。在薄膜电池的研究中,研究的重点是简化生产技术,改善材料的化学性质,以及改进电池设计。薄膜电池已采用多结制备技术以提高效率,United Solar System公司已经发展了三结非晶硅电池,效率达到12%,这种电池与一种柔性衬底结合,显著降低了制造费用。

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5 结论与展望

本文总结介绍了几种常见的太阳能电池,阐述了太阳能电池的国内外发展现状,分析各类太阳能电池的优缺点、市场应用情况、发展面临的主要问题及可能的解决方案等内容,并通过对太阳能电池相关资料和文献的学习与总结,预测了太阳能电池的发展趋势。

我认为太阳能电池要想实现更广泛的普及,要做到以下几个方面:(1) 要减少材料损耗;(2) 要减少制造过程中的能耗;(3) 要提高太阳能电池的光电转换效率和光电特性的长期稳定性;(4) 要减少生产线设备投资,降低太阳能电池产业的进入门槛;(5) 要扩大生产规模和采用更大面积的基片。

从以上所述的太阳电池发展现状与趋势,不难发现努力提高光电转换效率和大幅降低太阳电池的成本是各类太阳电池的共同课题。太阳能电池产业的持续发展有赖于进一步提高转换效率并减少生产成本,这是摆在我们面前的进一步目标和任务。本文阐述了一下太阳能电池的发电原理以及太阳能电池的种类及其研究现状,并总结了太阳能电池的发展趋势。展望二十一世纪,世界太阳能电池市场必将继续迅猛发展。

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致 谢

本论文是在郝华丽老师的悉心指导下完成的。老师为人亲切平和,治学严谨,经验丰富,我虽然在写作过程中遇到了很多的问题,但是老师给了我无私的指导和帮助,不厌其烦地帮助我进行论文的修改,老师耐心的讲解和亲切的关怀让我深深的感动。另外,在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。没有老师的指导,本文是无法圆满完成的,在此由衷地感谢老师的指导和帮助。

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。

鉴于本人水平有限,文中难免存在一些错误和不当之处,望各位老师批评指正。

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