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太阳电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。
当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。

“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。20世纪末，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤：a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。

太阳能光伏发电？
太阳光能照射在一些特殊材料上，会引起材料中电子的移动，形成电势差。太阳能光伏发电，就是依据这个原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。

上世纪60年代，科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电，上世纪末，在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。太阳能光伏玻璃幕墙组件得应用越来越多，随着上海和北京的几个项目进入实质性运转，这种方式将会代替普通玻璃幕墙，它具有反射光强度小、保温性能好等特点！

太阳能光伏产品：光伏模块及组件、光伏模块及组件生产设备、农村光伏发电系统、光伏设备安装及配件、并网光伏系统及光伏输配电器材等；光伏电源/电池、充电器、控制器、逆变器、水泵、太阳能发电系统设备、太阳能转换设备、燃料电池、硅太阳电池、薄膜太阳电池、多晶硅单晶硅电池/原材料、光伏幕墙玻璃、电池板切割机、检测设备、各种炉子；风-光-柴-蓄互补电站系统、光伏海水淡化系统、太阳能电动车、光伏制氢系统、光伏发电系统计算机应用软件；光伏发电系统检测设备。

 

世界太阳能开发利用发展前景？

一、开发利用技术发展概况

太阳能开发利用的途径，主要分为三大类：一是太阳能热转换利用，二是太阳能光电利用，三是太阳能光化学和光生物利用。

（一）太阳能热转换利用技术
太阳能热转换是指将太阳的辐射能通过集热装置转变为高温热能直接利用，或将这种转换来的热能变为机械能，带动机器和发电。

1、太阳能热利用技术
进入20世纪后，美国与欧洲一些国家，加强了太阳能利用技术的研究。1913年美国在埃及建造了当时世界最大的太阳能蒸汽动力厂，占地面积4046平方米，平均输出功率为37KW。同一时期，各种类型的太阳灶也相继问世。1929年太阳能热水器在美国加里福尼亚洲开始使用。之后法国建成了世界第一座高温太阳炉，焦斑处最高温度达3000℃以上。
到40-50年代太阳灶、太阳水器、太阳房、太阳冶炼炉、太阳能致冷机、太阳干燥器、太阳热力机等太阳能技术设备，在一些工业发达国家，得到进一步研制开发，推广应用。到60年代，各种太阳能集热装置，广泛用于生活热水、家庭炊事、建筑物采暖、空调、制热、农产品干燥、温室栽培、淡化海化等等方面。
70年代的世界石油危机，促进一些经济发达国家，加大投入，加强了节能和新能源的开发，尤其是进一步重视太阳能技术研究、开发利用，开展了大型太阳能热发电站关键部件的预先研究。80年代初美国、西欧、前苏联等国家率先建成了世界上最早的太阳能热发电站。目前，全世界太阳能热发电能力约达600多兆瓦。


2、太阳能热发电技术
太阳能热发电技术，是一种利用太阳辐射能产生热能，再将热能转换成机械能进行发电的技术。太阳能热发电站主要由太阳能集热系统、控制系统、热传输系统、蓄热槽、热能力发电机系统等装置组成，按接受太阳辐射能的方式，分为塔式太阳能热发电站、槽式太阳能热发电站和碟式太阳能发电站。
（1）塔式太阳能热发电站
20世纪50年代末由前苏联首先提出塔式太阳能电站的构想。90年代初，全世界塔式电站总装机容量为20MW，分布在美国、意大利、西班牙、法国、乌兹别克斯坦等国，其中美国南加州的太阳一号塔式电站规模最大。
（2）槽式太阳能热发电站
槽式太阳能发电系统是用抛物线槽型反光镜将阳光聚焦到装有热传导油的真空集热管上，热传导油加热到390℃，由泵推动热传导油通过热交换器将水加热成过热蒸汽驱动传统的锅轮机发电。用天然气组成互补系统，其中天然气装机占整个系统的25%，以利在没有太阳的时候仍可正常供电。其发电成本同核电站相当。
（3）碟式太阳能发电站
碟式太阳能发电系统，是通过一个或数个碟式反射镜将太阳光聚集到位于盘焦点处的焦热器。将集热器中的液体加热到750℃，通过附着在集热器上的斯特林发电机组来发电。适用于电网无法通达的边远地区。美国的麦一道公司已建成7个单机功率为7-25KW的太阳能热发电装置，分别安装在美国和欧洲一些国家。这种发电系统与其他光热发电技术相比效率最高。

二、太阳能光电转换技术

太阳能光电转换的器件是太阳能电池，称太阳电池、光伏电池。太阳能电池是一种半导体光电器件，它能把太阳能直接转换成电能。
据报道美国桑迪亚国家实验室制成高效率的堆积式多结太阳能电池，它的电光转换率可达31%，突破了历来认为30%的最高界限，预测经改进后还可将光电转换提高到35%。
太阳能电池又称光伏电池，目前工业化生产的按材料分类，大部分光伏电池为单晶硅和多晶硅式，近年来，一些国家研制出非晶硅太阳能电池是一种成本较低的薄膜硅电池。国际上研制的太阳能电池很多，除上述硅系列的太阳能外，还有其他半导体材料制备的太阳能电池，有的还是多元半导体。
太阳能电池应用范围非常广阔。目前，已广泛应用于有造卫星、宇宙飞船和空间站等作为通信、电视差转、机场灯标、航标灯、公路铁路信号灯、水泵、电围栏、灯虫灯等方面的电源和日常生活器具、住宅供电以及太阳能汽车、飞机、轮船，光伏电站发电等方面，同时，功率也越来越大。世界太阳能电池发电量以10%-25%的年增长率发展，世界太阳能电池组件销售产量1996已达90MW。
1997年销售量达125.8MW，比上年增长40%，1998年达151.7MW，比1996年增长69%，成为世界上发展最快的能源。

三、太阳能未来发展趋势

世界上虽然目前太阳能热发电与光电池发电的成本比其他能源发电成本昂贵，但太阳能市场却以十倍于石油业的增长迅速发展，成为世界上发展最快的能源，能源专家们认为，21世纪中叶，太阳能发电将从现在占能源市场的不足1%增加到50%，太阳能和其他可再生能源可有占到世界能源的一半。
世界各国对太阳能的高度关注: 据《世界能源导报》1997年2月15日报道：由联合国科教文组织发起组织召开的世界太阳能首脑会议获得成功。会议通过了哈拉雷宣克“1996-2005年世界太阳能计划”。这是人类社会就可再生能源所召开的级别最高的盛会。与会的有107个国家，包括21位国家元首或政府首脑，以及作为国家领导人代表与会的40余位部长级或部长级以上的政府官员。这次会议，对提高整个国际社会对常规能源日见短缺的危机及其滥用、低效利用给环境造成的损害，以及关于可再生能源重要性的认识，并为加速开发与利用新能源都作出了积极的贡献。世界银行为了支持光伏电池产业的发展，1997年批准了一项光伏发电市场改造计划，该计划向为在印度、肯尼亚和摩洛哥加速光伏发电发展的公司或财团提供了3000万美元。
尤其是一些发达国家，正采取新的措施投入巨额资金，竞相研制开发太阳能新型电池，太阳能发电新技术，提高太阳能电池转换效率，兴建太阳能电池厂，降低生产成本，生产更多高效廉价的太阳能电池板和太阳能发电系统装置，迎接太阳能发电的新时代。

 

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