1、太阳能电池课程论文对太阳能电池的认识太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳光照在半导体 p-n 结上，形成新的空穴-电子对，在 p-n结电场的作用下，空穴由 n 区流向 p 区，电子由 p 区流向 n 区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光热电转换方式，另一种是光电直接转换方式。（1） 光热电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一
2、个过程是光热转换过程；后一个过程是热电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵 510 倍.一座1000MW 的太阳能热电站需要投资 2025 亿美元，平均 1kW 的投资为 20002500 美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。（2） 光电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电
3、二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的。现阶段以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。我国对太阳能电池的研究开发工作高度重视,早在七五期间,非晶硅半导体的研究工作已经列入国家
4、重大课题;八五和九五期间,我国把研究开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。2003 年 10 月，国家发改委、科技部制定出未来 5 年太阳能资源开发计划，发改委“光明工程“将筹资 100 亿元用于推进太阳能发电技术的应用，计划到2005 年全国太阳能发电系统总装机容量达到 300 兆瓦。2002 年，国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划“，通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业，国内建起了几条太阳能电池的封装线，使太阳能电池的年生产量迅速增加。我国目前已有 10条太阳能电池生产线,年生产能力约为 4.5MW,其中 8 条生产线是从国
5、外引进的,在这 8 条生产线当中,有 6 条单晶硅太阳能电池生产线,2 条非晶硅太阳能电池生产线。据专家预测,目前我国光伏市场需求量为每年 5MW,20012010 年,年需求量将达 10MW,从 2011 年开始,我国光伏市场年需求量将大于 20MW。目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商，其中河北宁晋单晶硅基地是世界最大的太阳能单晶硅生产基地，占世界太阳能单晶硅市场份额的 25左右。在太阳能电池材料下游市场，目前国内生产太阳能电池的企业主要有无锡尚德、南京中电、保定英利、河北晶澳、林洋新能源、苏州阿特斯、常州天合、云南天达光伏科技、宁波太
6、阳能电源、京瓷（天津）太阳能等公司，总计年产能在 800MW 以上。中国的太阳能电池研究比国外晚了 20 年，尽管最近 10 年国家在这方面逐年加大了投入，但投入仍然不够，与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励，尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验，在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能，充分发挥政府的示范作用，推动国内市场尽快起步和良性发展。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到 2030 年，可再生能源在总能源结构中将占到 30以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中
7、的占比也将达到 10以上；到 2040年，可再生能源将占总能耗的 50以上，太阳能光伏发电将占总电力的 20以上；到 21 世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80以上，太阳能发电将占到 60以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。2012 年 11 月 9 日，有消息称，全球首个所有元器件均由碳制成的新型太阳能电池，最近由美国加利福尼亚州斯坦福大学的科学家鲍哲南等人研发成功。它的问世，有望替代传统的昂贵的硅光电设备，为太阳能的充分利用开辟一条新路。目前安装在许多屋顶上的以硅为主要原材料的薄型太阳能电池，其电极是由导电
8、金属和铟锡氧化物制成。由于类似铟的材料十分稀缺，随着对太阳能电池需求的不断增加，价格越来越昂贵；加之这种电池需要通过多个步骤的处理才能制成，因而成本不菲，成为大面积推广应用的一大障碍。与这种硅电池的最大不同是，新电池由夹在两个电极之间的可吸收阳光的光敏薄膜组成，这种由碳材料制成的薄膜产品，可作为涂层加以应用，整个装置仅需通过简单的覆膜法就能制成，无需昂贵的工具和设备；加之碳材料地球藏量丰富，成本很低，因而更利于大范围推广应用。行家分析认为，地球上有取之不尽、用之不竭的可用阳光，光电肯定会成为人类未来利用的重要电力来源。人们应当不断寻找更廉价、更简便的光能利用方式，让上天赋予的这一自然资源更好地造福于人类。
