太陽電池的發展與最新應用

太陽電池又稱光伏電池，是一種能有效地吸收太陽輻射能，并使之轉變成電能的半導體器件。它可單獨地作為光探測元件，例如在照像機中使用，主要是經過串聯和并聯，以獲得所需的電壓及電流來作為供電電源使用。太陽電池的外觀就如一張薄的卡片或一片薄的玻璃片一樣，與普通電池外觀不同，它自身也不能儲存電能，即沒以有光時就不發電，如果晚上要用它，就要與蓄電池配合使用。

太陽電池的面積每100㎝2在強陽光下約產生1瓦的電，我們常說的1度電是1千瓦小時，也就是1千瓦這樣的電池工作1小時才能產生1度電。

太陽電池發展概況

太陽能光伏發電，可視為迄今為止最美妙、最長壽和最可靠的發電技術。與太陽能發電相比，它另涉及半導體器件，既無運動部件，又無流動工質，因此，避免了機械維修和工質腐蝕的問題,是可再生能源和可持續發展的可靠能源。

硅太陽電池的發展，始于1954年在,美國貝爾研究所試制成功，次年便被用做電信裝置的電源，1958年又被美國首次應用和于“先鋒1號”人造衛星。宇宙開發極大地促進了太陽電池的開發。與此同時，地面用太陽電池的研究也在不斷開展，特別是1973年的能源危機，又大大加速了地面太陽電池的發展。許多國家為開發、利用太陽能電池，為陽光發電的研究投入了相當數量的資金。迄今為止翱翔于太空的成千個飛行器中，大多數都配備了太陽能電池系統。第一顆人造衛星上天，是光伏技術開發利用的起點，經過近五十年的發展，它已形成一門新的光伏科學與光伏工程。無論是在宇宙飛行中的應用，還是作為地面發電系統的應用，從開發速度、技術成熟性和應用領域來看，光伏技術都是新能源中的佼佼者。

太陽電池作為有潛力的可再生能源，在地面上逐漸得到推廣。太陽電池的成本及售價也在逐年下降，多年來太陽電池的產量一直以10-25％的增長率在增加。1990年世界太陽能電池組件的產量70MW（兆瓦），我國為1.2MW，主要是用在太陽光照好的邊遠地區。到2001年全世界太陽電池的產量達到350MW，我國太陽能電池的實際產量已達到4.5MW，累計安裝量已超過20MW。我國是個發展中國家，地域遼闊，有許多邊遠省份和經濟欠發達地區。據統計目前我國尚有700萬戶（2800萬人口），還沒有用上電，60％的有電縣嚴重缺電。這些地區在短期內不可能靠常規電力解決用電問題，光伏發電則是解決分散農、牧民用電的理想途徑，市場潛力非常巨大。

光伏發電具有許多優點：如：安全可靠、無噪聲、無污染、能量隨處可得，不受地域限制，無須消耗燃料，無機械轉動部件，故障率低，維護簡便，可以無人值守，建站周期短，規模大小隨意，無須架輸電線路，可以方便地與建筑物相結合等，這些優點都是其它發電方式所不及的。

目前國際上大量使用的電池為單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池和非晶硅太陽電池三種，這三種電池約各占1/3的市場，我國目前有7個太陽電池生產線，主要是生產單晶硅及非晶硅太陽電池，多晶硅太陽電池也有少量生產。我國生產單晶硅太陽電池的效率在12-13％，多晶硅太陽電池在10％，非晶硅太陽電池在5-6％。晶體硅太陽電池在研究上是朝著高效率化、薄片化、大面積化的方向發展。1995年我國晶體硅太陽電池組件的參考價格為45元/瓦，非晶硅太陽電池組件為25元/瓦，仍為常規能源的幾倍，但在無電地區及拉線不方便的地方，已產生了良好的經濟效益。