光伏发电的发展历史和现状.wps

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1、光伏发电的发展历史和现状光伏发电的发展历史和现状1954 年第一块实用光伏电池问世以来，太阳光伏发电取得了长足的进步。但比计算机和光纤通讯的发展要慢得多。其原因可能是人们对信息的追求特别强烈，而常规能源还能满足人类对能源的需求 。1973 年的石油危机和 90 年代的环境污染问题大大促进了太阳光伏发电的发展。其发展过程简列如下：1893 年 法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应”，即“光伏效应”。1876 年 亚当斯等在金属和硒片上发现固态光伏效应。1883 年 制成第一个“硒光电池”，用作敏感器件。1930 年 肖特基提出 Cu2O势垒的“光伏效应”理论。 同年，朗格首次提 出用“光伏效应”

2、制造“太阳电池”，使太阳能变成电能。1931 年 布鲁诺将铜化合物和硒银电极浸入电解液，在阳光下启动了一个电动机。1932 年 奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。1941 年 奥尔在硅上发现光伏效应。1954 年 恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室，首次制成了实用的单晶太阳电池，效率为 6%。同年，韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块薄膜太阳电池。1955 年 吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。同年，第一个光电航标灯问世。美国RCA 研究砷化镓太阳电池。1957 年 硅太阳电池效率达 8%。1958 年 太阳电池首次在空间应用，装备美国先锋

3、 1号卫星电源。1959 年 第一个多晶硅太阳电池问世，效率达 5%。1960 年 硅太阳电池首次实现并网运行。1962 年 砷化镓太阳电池光电转换效率达 13%。1969 年 薄膜硫化镉太阳电池效率达 8%。1972 年 罗非斯基研制出紫光电池，效率达 16%。1972 年 美国宇航公司背场电池问世。1973 年 砷化镓太阳电池效率达 15%。1974 年 COMSAT 研究所提出无反射绒面电池，硅太阳电池效率达18%。1975 年 非晶硅太阳电池问世。同年，带硅电池效率达 6%。1976 年 多晶硅太阳电池效率达 10%。1978 年 美国建成 100kWp太阳地面光伏电站。1980 年

4、单晶硅太阳电池效率达 20%，砷化镓电池达 22.5%，多晶硅电池达14.5%，硫化镉电池达 9.15%。1983 年 美国建成 1MWp 光伏电站；冶金硅（外延）电池效率达11.8%。1986 年 美国建成 6.5MWp光伏电站。1990 年 德国提出“2000 个光伏屋顶计划”，每个家庭的屋顶装35kWp光伏电池。1995 年 高效聚光砷化镓太阳电池效率达 32%。1997 年 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”，在 2010年以前为100 万户，每户安装35kWp。 光伏电池。 有太阳时光伏屋顶向电网供电，电表反转；无太阳时电网向家庭供电，电表正转。 家庭只需交“净电费”。1997

5、 年 日本“新阳光计划”提出到 2010 年生产 43 亿 Wp 光伏电池。1997 年 欧洲联盟计划到 2010年生产37 亿Wp 光伏电池。1998 年 单晶硅光伏电池效率达 25%。荷兰政府提出“荷兰百万个太阳光伏屋顶计划”，到2020 年完成。表 8-1 世界光伏电池总产量（1990-2000）年份国家(地区) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 19981999 2000美国 14.8 17.1 18.1 22.4 25.6 32.4 41.0 53.1 58.2 62.4 74.8日 本 16.8 19.9 18.6 18.7 17.5

6、19.5 20.5 34.0 47.5 86.0128.7欧洲 10.2 13.4 16.4 16.5 21.6 20.6 29.3 28.5 35.8 39.7 60.7其它 4.7 5.0 4.8 4.4 6.0 7.5 8.5 9.4 16.3 19.2 23.5总计 46.5 55.4 57.9 62.0 70.7 81.0 99.3 125 157.4 207.3287.7表 8-2 几种主要光伏电池效率发展状况(%)年份 单晶硅光伏电池 非晶硅光伏电池 硒铟铜电池 碲化镉电池DC/AC 逆变器效率实验室 商业化 实验室 中批量 大批量 实验室 中批量 大批量 实验室 中批缇 大批量

7、 单电池 组件 中批量 大批量 单电池 组件 组件 单电池 组件 组件单电池 组件 组件 1991 23 17.0 15.0 13 9 6 4 13.0 9.0 12.5 6.0 9194981995 24 21.5 15.3 14 10 8 6 17.1 10.2 15.8 8.4 6 2000 25 22.0 18.0 15 13 10 10 20.0 13.0 10 18.0 10.0 9 表 8-3 光伏发电的光伏电的价格、组件效率，系统寿命和成本变化情况年份 光伏电的价格（美分/ kWh） 组件效率% 光伏系统寿命 a 光付系统成本（美元/Wp）1991 4075 514 510 1

8、0201995 2550 717 1020 7152000 1220 1020 20 3720102030 30 11.5表8。 18。 3 表明，自1996 年以来，世界光伏发电高速发展。 表现在几种主要太阳电池效率不断提高，总产量年增幅保持在30%40%，1998 年已达 200MWp/a；应用范围越来越广，尤其是光伏技术的屋顶计划，为光伏发电展现了无限光明的前途。1998 年在维也纳第二届全球光伏技术大会上，会议主席施密特教授指出：“光伏将在 21 世纪上半纪取代原子能而成为全球能源，唯一的问题是2030 年还是 2050 年最终实现”。如果施密特教授的预言得以实现，则太阳能世纪将在21 世纪到来。