1、精選優質文檔-傾情為你奉上 能源是整個世界發展和經濟增長的最基本的驅動力，是人類賴以生存的基礎。自工業革命以來，能源安全問題就開始出現。1913年，英國海軍開始用石油取代煤炭作為動力時，時任海軍上將的丘吉爾就提出了“絕不能僅僅依賴一種石油、一種工藝、一個國家和一個油田”這一迄今仍未過時的能源多樣化原則。隨著人類社會對能源需求的增加，能源安全逐漸與政治、經濟安全緊密聯系在一起。但是，人類在享受能源帶來的經濟發展、科技進步等利益的同時，也遇到一系列無法避免的能源安全挑戰，能源短缺、資源爭奪以及過度使用能源造成的環境污染等問題直接威脅著人類的生存和發展。 然而地球上化石燃料的蘊藏量是有限的，根據已探

2、明的儲量，全球石油可開采約45年，天然氣約61年，煤炭約230年，鈾約71年。據世界衛生組織估計，到2060年全球人口將達到100110億，如果到時所有人的能源消費量都達到今天發達國家的人均水平，則地球上主要的35種礦物中，將有13在40年內消耗殆盡，包括所有的石油、天然氣、煤炭(假設為2萬億噸)和鈾。所以，世界石化燃料的供應正面臨嚴重短缺的危機局面。 太陽能是用之不盡，取之不竭的能源，如果從太陽能獲得電力，將造福人類，人們通過光伏效應制造太陽能太陽電池進行光電變換來實現。它同以往其它電源發電原理完全不同，具有以下特點：無枯竭危險；絕對干凈(無公害)；不受資源分布的地域限制；可在用電處就近發電

3、；能源質量高；使用者在感情上容易接受；獲得能源花費的時間短。不足之處是：照射的能量分布密度小，即要占用巨大的面積；獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。但總的說來，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽能具有極大優點，因此受到世界各國青睞。 要使太陽能發電真正達到實用水平，一是要提高太陽能光電變換效率并降低其成本，二是要實現太陽能發電同現在的電網聯網。 目前，民用太陽電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶態硅三種。單晶硅太陽電池變換效率最高，已達20%以上，但價格昂貴。非晶態硅太陽電池變換效率最低，價格也最便宜，今后最有希望用于一般發電的將是這種電池。 當然，特殊用途和實驗室中用的太陽電池效率要高得多，如美

4、國波音公司開發的由砷化鎵半導體和銻化鎵半導體重疊而成的太陽電池，光電變換效率可達36%，快趕上了燃煤發電的效率。但由于它太貴，目前只能限于在衛星上使用。 中國在2009年相繼提出了太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法、金太陽示范工程等鼓勵光伏發電產業發展的政策，2020年的光伏發電目標從原先的1.6GW提高到現在的20GW，一系列的政策支持和長遠規劃讓中國的光伏發電發展之路更加寬廣。2008年中國光伏安裝總量是40MW，累計安裝總量只有140MW，而2009年全年安裝量就有160MW，是上一年的4倍，比以往累計安裝總量還要多，足見中國光伏呈現飛速發展的趨勢。光伏產業的高速發展給太陽能背板

5、膜材料行業帶來了很大的發展機遇。全球光伏發展簡史 1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒（Se）的光伏效應，并制作第一片硒太陽能電池。1883年美國發明家CharlesFritts描述了第一塊硒太陽能電池的原理。1904年Hallwachs發現銅與氧化亞銅（Cu/Cu2O）結合在一起具有光敏特性；德國物理學家愛因斯坦（AlbertEinstein）發表關于光電效應的論文。1918年波蘭科學家Czochralski發展生長單晶硅的提拉法工藝。1921年德國物理學家愛因斯坦由于1904年提出的解釋光電效應的理論獲得諾貝爾（Nobel）物理獎。1930年B.Lang研究氧化亞銅/銅太陽

6、能電池，發表“新型光伏電池”論文；W.Schottky發表“新型氧化亞銅光電池”論文。1932年Audobert和Stora發現硫化鎘（CdS）的光伏現象。1933年L.O.Grondahl發表“銅-氧化亞銅整流器和光電池”論文。1941年奧爾在硅上發現光伏效應。1951年生長p-n結，實現制備單晶鍺電池。1953年Wayne州立大學DanTrivich博士完成基于太陽光普的具有不同帶隙寬度的各類材料光電轉換效率的第一個理論計算。1954年RCA實驗室的P.Rappaport等報道硫化鎘的光伏現象，（RCA:RadioCorporationofAmerica，美國無線電公司）。貝爾（Bell）

7、實驗室研究人員D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson報道4.5%效率的單晶硅太陽能電池的發現，幾個月后效率達到6%。1955年西部電工（WesternElectric）開始出售硅光伏技術商業專利，在亞利桑那大學召開國際太陽能會議，Hoffman電子推出效率為2%的商業太陽能電池產品，電池為14mW/片，25美元/片，相當于1785USD/W。1956年P.Pappaport，J.J.Loferski和E.G.Linder發表“鍺和硅p-n結電子電流效應”的文章。1957年Hoffman電子的單晶硅電池效率達到8%；D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.

8、Pearson獲得“太陽能轉換器件”專利權。1958年美國信號部隊的T.Mandelkorn制成n/p型單晶硅光伏電池，這種電池抗輻射能力強，這對太空電池很重要；Hoffman電子的單晶硅電池效率達到9%；第一個光伏電池供電的衛星先鋒1號發射，光伏電池100c，0.1W，為一備用的5mW話筒供電。1959年Hoffman電子實現可商業化單晶硅電池效率達到10%，并通過用網柵電極來顯著減少光伏電池串聯電阻；衛星探險家6號發射，共用9600片太陽能電池列陣，每片2c，共20W。1960年Hoffman電子實現單晶硅電池效率達到14%。1962年第一個商業通訊衛星Telstar發射，所用的太陽能電池

9、功率14W。1963年Sharp公司成功生產光伏電池組件；日本在一個燈塔安裝242W光伏電池陣列，在當時是世界最大的光伏電池陣列。1964年宇宙飛船“光輪發射”，安裝470W的光伏陣列。1965年PeterGlaser和A.D.Little提出衛星太陽能電站構思。1966年帶有1000W光伏陣列大軌道天文觀察站發射。1972年法國人在尼日爾一鄉村學校安裝一個硫化鎘光伏系統，用于教育電視供電。1973年美國特拉華大學建成世界第一個光伏住宅。1974年日本推出光伏發電的“陽光計劃”；Tyco實驗室生長第一塊EFG晶體硅帶，25mm寬，457mm長（EFG:EdgedefinedFilmFed-Gr

10、owth，定邊喂膜生長）。1977年世界光伏電池超過500KW；D.E.Carlson和C.R.Wronski在W.E.Spear的1975年控制p-n結的工作基礎上制成世界上第一個非晶硅（a-Si）太陽能電池。1979年世界太陽能電池安裝總量達到1MW。1980年ARCO太陽能公司是世界上第一個年產量達到1MW光伏電池生產廠家；三洋電氣公司利用非晶硅電池率先制成手持式袖珍計算器，接著完成了非晶硅組件批量生產并進行了戶外測試。1981年名為SolarChallenger的光伏動力飛機飛行成功。1982年世界太陽能電池年產量超過9.3MW。1983年世界太陽能電池年產量超過21.3MW；名為So

11、larTrek的1KW光伏動力汽車穿越澳大利亞，20天內行程達到4000Km.1984年面積為929c的商品化非晶硅太陽能電池組件問世。1985年單晶硅太陽能電池售價10USD/W；澳大利亞新南威爾土大學MartinGreen研制單晶硅的太陽能電池效率達到20%。1986年6月，ARCOSolar發布G-4000世界首例商用薄膜電池“動力組件”。1987年11月，在3100Km穿越澳大利亞的PentaxWorldSolarChallengePV-動力汽車競賽上，GMSunraycer獲勝，平均時速約為71km/h。1990年世界太陽能電池年產量超過46.5MW。1991年世界太陽能電池年產量超

12、過55.3MW；瑞士Gratzel教授研制的納米TiO2染料敏化太陽能電池效率達到7%。1992年世界太陽能電池年產量超過57.9MW。1993年世界太陽能電池年產量超過60.1MW。1994年世界太陽能電池年產量超過69.4MW。1995年世界太陽能電池年產量超過77.7MW；光伏電池安裝總量達到500MW。1996年世界太陽能電池年產量超過88.6MW。1997年世界太陽能電池年產量超過125.8MW。1998年世界太陽能電池年產量超過151.7MW；多晶硅太陽能電池產量首次超過單晶硅太陽能電池。1999年世界太陽能電池年產量超過201.3MW；美國NREL的M.A.Contreras等報

13、道銅銦錫（CIS）太陽能電池效率達到18.8%；非晶硅太陽能電池占市場份額12.3%。2000年世界太陽能電池年產量超過399MW；WuX.，DhereR.G.，AibinD.S.等報道碲化鎘（CdTe）太陽能電池效率達到16.4%；單晶硅太陽能電池售價約為3USD/W。2002年世界太陽能電池年產量超過540MW；多晶硅太陽能電池售價約為2.2USD/W。2003年世界太陽能電池年產量超過760MW；德國FraunhoferISE的LFC（Laserfired-contact）晶體硅太陽能電池效率達到20%。2004年世界太陽能電池年產量超過1200MW；德國FraunhoferISE多晶硅

14、太陽能電池效率達到20.3%；非晶硅太陽能電池占市場份額4.4%，降為1999年的1/3，CdTe占1.1%；而CIS占0.4%。2005年世界太陽能電池年產量1759MW。中國太陽能發電發展歷史 中國作為新的世界經濟發動機，光伏業業呈現出前所未有的活力。大量光伏企業應運而生，現在光伏產量已經達到世界領先水平。現在OFweek太陽能光伏網帶大家來回顧下中國太陽能發展歷史：1958，中國研制出了首塊硅單晶1968年至1969年底，半導體所承擔了為“實踐1號衛星”研制和生產硅太陽能電池板的任務。在研究中，研究人員發現，P+/N硅單片太陽電池在空間中運行時會遭遇電子輻射，造成電池衰減，使電池無法長時

15、間在空間運行。1969年，半導體所停止了硅太陽電池研發，隨后，天津18所為東方紅二號、三號、四號系列地球同步軌道衛星研制生產太陽電池陣。1975年寧波、開封先后成立太陽電池廠，電池制造工藝模仿早期生產空間電池的工藝，太陽能電池的應用開始從空間降落到地面。1998年，中國政府開始關注太陽能發電，擬建第一套3MW多晶硅電池及應用系統示范項目，這個消息讓現在的天威英利新能源有限公司的董事長苗連生看到了一線曙光。可是，當時太陽能產業發展前景尚不明朗，加之受政策因素制約，令不少人對這一新能源項目望而卻步。在合作伙伴退出的情況下，苗連生毅然逆勢而上，爭取到了這個項目的批復，成為中國太陽能產業第一個“吃螃蟹

16、”的人。2001年，無錫尚德建立10MWp（兆瓦）太陽電池生產線獲得成功，2002年9月，尚德第一條10MW太陽電池生產線正式投產，產能相當于此前四年全國太陽電池產量的總和，一舉將我國與國際光伏產業的差距縮短了15年。2003到2005年，在歐洲特別是德國市場拉動下，尚德和保定英利持續擴產，其他多家企業紛紛建立太陽電池生產線，使我國太陽電池的生產迅速增長。2004年，洛陽單晶硅廠與中國有色設計總院共同組建的中硅高科自主研發出了12對棒節能型多晶硅還原爐，以此為基礎，2005年，國內第一個300噸多晶硅生產項目建成投產，從而拉開了中國多晶硅大發展的序幕。2007，中國成為生產太陽電池最多的國家，產量從2006年的400MW一躍達到1088MW。2008年，中國太陽電池產量達到2600MW。2009年，中國太陽電池產量達到4000MW。2006年世界太陽能電池年產量2500MW。2007年世界太陽能電池年產量4450MW。2008年世界太陽能電池年產量7900MW。2009年世界太陽能電