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《(行業(yè))光伏材料》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、光伏材料的發(fā)展與未來摘要:根據(jù)對近幾年光伏材料的發(fā)展和重要性作出分析和研究,并對光伏材料的主要發(fā)展方向進(jìn)行進(jìn)行研究,指導(dǎo)我們將來在研究中應(yīng)從事的方向。光鍵字:光伏材料太陽能電池市場分析今年,幾乎省份都出現(xiàn)了柴油荒現(xiàn)象、汽油價格也是一漲再漲。而且,據(jù)估計今年我國電力將嚴(yán)重缺口,而這一切已經(jīng)限制了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對人們的生活帶來了不便,甚至可以說是已經(jīng)來后造成在嚴(yán)重威脅。據(jù)樂觀估計石油還可開采40^100年、煤炭可使用200~500年、鈾還可開采65年左右、天然氣能滿足58年的需求。人們對安全,清潔,高效能源的需求□益增加。且能源問題口益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。為此,越來越多的國家開
2、始實行“陽光計劃”,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下,各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資,擴(kuò)大生產(chǎn),以爭一席之地。我國也不例外,中國已經(jīng)超過了口本和歐洲成為了太陽電池能第一生產(chǎn)大國,并且形成了國際化、高水平的光伏產(chǎn)業(yè)群。這對我們專業(yè)的在校大學(xué)生來說是個好消息。并口這個專業(yè)的就業(yè)率還很高。我國76%的國土光照充沛,光能資源分布較為均勻;與水電、風(fēng)電、核電等相比,太陽能發(fā)電沒有任何排放和噪聲,應(yīng)用技術(shù)成熟,安全口J靠;除大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)應(yīng)用外,太陽能還可以通過抽水、超導(dǎo)、蓄電池、制氫等多種方式儲存,太陽能
3、+蓄能幾乎可以滿足屮國未來穩(wěn)定的能源需求。當(dāng)然,光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開材料。光伏材料乂稱太陽電池材料,只有半導(dǎo)體材料具有這種功能。可做太陽電池材料的材料有單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空間的有單晶硅、GaAs>InPo用于地面已批量生產(chǎn)的有單晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚處于開發(fā)階段。目前致力丁?降低材料成本和捉高轉(zhuǎn)換效率,使太陽電池的電力價格與火力發(fā)電的電力價格競爭,從而為更廣泛更大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造條件。但隨著技術(shù)的發(fā)展,有機(jī)材料也被應(yīng)用于光伏發(fā)電。光伏電池的發(fā)展方向㈠硅太陽能電池硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多品硅薄膜太陽能電池和非品硅薄
4、膜太陽能電池三種。單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟。在實驗室里最高的轉(zhuǎn)換效率為24.7%,規(guī)模生產(chǎn)時的效率為15%多品硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較,成木低廉,而效率高丁非晶硅薄膜電池,其實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為10%o非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕,轉(zhuǎn)換效率較高,便于大規(guī)模生產(chǎn),有極大的潛力。如果能進(jìn)一步解決穩(wěn)定性問題及提高轉(zhuǎn)換率問題,那么,非晶硅太陽能電池?zé)o疑是太陽能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。㈡多元化合物薄膜太陽能電池多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機(jī)鹽,其主要包括碑化卡家111-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。硫化鎘、硝化鎘多晶薄
5、膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高,成木較單晶硅電池低,并且也易于大規(guī)模生產(chǎn)神化鐐(GaAs)III-V化合物電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)28%,抗輻照能力強(qiáng),對熱不墩感,適合于制造高效單結(jié)電池。銅錮硒薄膜電池(簡稱CIS)適合光電轉(zhuǎn)換,不存在光致衰退問題,轉(zhuǎn)換效率和多晶硅一樣。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優(yōu)點(diǎn),將成為今后發(fā)展太陽能電池的一個重要方向。㈢聚合物多層修飾電極型太陽能電池有機(jī)材料柔性好,制作容易,材料來源廣泛,成本底等優(yōu)勢,從而對大規(guī)模利用太陽能,捉供廉價電能具冇重要意義。㈣納米晶太陽能電池納米TiO2晶體化學(xué)能太陽能電池是新近發(fā)展的,優(yōu)點(diǎn)在于它廉價的成木和簡單的工藝及穩(wěn)定
6、的性能。其光屯效率穩(wěn)定在10%以上,制作成本僅為硅太陽電池的1/5?1/10.壽命能達(dá)到20年以上。㈤有機(jī)太陽能電池有機(jī)太陽能電池,就是由有機(jī)材料構(gòu)成核心部分的太陽能電池。屮國的太陽能電池研究比國外晚了20年,盡管最近10年國家在這方面逐年加大了投入,但投入仍然不夠,與國外差距還是很大。政府已加強(qiáng)政策引導(dǎo)和政策激勵。例如:太陽能屋頂計劃、金太陽工程等諸多補(bǔ)貼扶持政策,還有在公共設(shè)施、政府辦公樓等領(lǐng)域推廣使用太陽能。在政策的支持下中國冇望像美國一樣,會啟動一個巨大的帀場。太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計到20
7、30年,可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上,而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上,太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及具在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。出此口J以看出,太陽能屯池市場前景廣闊。我國的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況目前我國的太陽能光伏電池