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《我國(guó)光伏技術(shù)概況和發(fā)展趨勢(shì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1引言???中國(guó)12億人口的大約70％居住在農(nóng)村。雖然中國(guó)經(jīng)濟(jì)在最近20多年有了較快的發(fā)展，但能源問題對(duì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響比較嚴(yán)重，農(nóng)村則更為突出。中國(guó)能源供應(yīng)中煤占一次能源總消耗的73％～75％，占主導(dǎo)地位。煤的直接燃燒給環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。從環(huán)境和能源雙重考慮，中國(guó)政府計(jì)劃并采取有效措施發(fā)展可再生能源技術(shù)。中國(guó)有豐富的太陽能資源，2/3以上國(guó)土面積的年總?cè)照樟砍^5GJ/M2、年平均日照超過2，200小時(shí)（圖1）有開發(fā)利用太陽能的有利條件。中國(guó)太陽能光伏技術(shù)開始于20世紀(jì)70年代，開始時(shí)主要用于空間。70年代周期后，光伏應(yīng)用逐漸擴(kuò)大到地面并形成了中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)。光伏發(fā)電在改善人民
2、生活條件方面已發(fā)揮著重要作用，并將在21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更大作用。?2研究開發(fā)活動(dòng)???目前大約有40多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)參與光伏研究開發(fā)活動(dòng)。研究領(lǐng)域涉及太陽電池、光伏材料、光伏系統(tǒng)和部件等。2.1太陽電池???在太陽電池方面，研究開發(fā)的最好結(jié)果列于表1。?2.l.l高效單晶硅太陽電池???高效單晶硅電池的研究包括鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC），倒金字塔織構(gòu)化選擇性發(fā)射區(qū)電池（IPSE），激光和機(jī)械刻槽埋柵電池（LGBC和MGBC）．*IPSE太陽電池IPSE太陽電池的結(jié)構(gòu)如圖2所示。該電池采用了倒金字塔織構(gòu)化、熱氧化鈍化、選擇性發(fā)射區(qū)擴(kuò)散、減反射涂層、背表面場(chǎng)和脈沖電鍍等技
3、術(shù)。電池效率達(dá)到19.79%(Voc=656.1mV,Jsc=37.4mA/cm2,FF=0.806,Area=4.a4cm2,Am1.5,25℃）.????*LGBC和MGBC太陽電池與IPSE電池相比，LGBC和MGBC電池的工藝要簡(jiǎn)單得多，僅有一個(gè)氧化步驟，省上了柵線蒸發(fā)和多個(gè)光刻腐蝕步驟。在LGBC和MGBC電池的實(shí)驗(yàn)中分別使用了FZ、CZ和太陽級(jí)硅片，電池的結(jié)構(gòu)如圖3所示。該電池的制備采用了化學(xué)表面織構(gòu)化、激光和機(jī)械刻槽、熱氧化鈍化、選擇性發(fā)射區(qū)擴(kuò)散、減反射涂層、背表面場(chǎng)、化學(xué)鍍埋柵接觸等技術(shù)，電池最好效率如表2所示。選擇性發(fā)射區(qū)由沿表面的均勻發(fā)射區(qū)n+和槽內(nèi)重?fù)诫sn+
4、+區(qū)兩部分組成。擴(kuò)散采用固態(tài)磷源。如圖2和圖3所示，IPSE，LGBC和MGBC電池均為全鋁背表面場(chǎng)結(jié)構(gòu)。????*美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室測(cè)試2.1.2多晶硅太陽電池???多晶硅電池在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上采用了磷吸雜、熱氧化鈍化、鋁背表面場(chǎng)等技術(shù)。實(shí)驗(yàn)中使用的硅片由Bayersolar提供。實(shí)驗(yàn)中1cm2和10x10cm2的電池效率分別達(dá)到14.53％(Voc=595.0mv,Jsc=34.23mA/cm2,FF=0.7129,AM1.5,25℃)和12.5％(Voc=593.4mV，Jsc27.45mA/cm2，F(xiàn)F=0.7671，AM1.5，25℃）。2.1.3薄膜太陽電池???
5、我國(guó)為地面應(yīng)用研制的薄膜太陽電池包括非晶硅電池、多晶硅薄膜電池、碲化鎘（CdTe）電池和硒鋼鋼（CIS）電池等。研究工作主要分布在研究所和大學(xué)中。電池特性如表1所示。其中在非活性硅（0.005Ωcm）襯底上多晶硅薄膜電池、CdTe電池和CIs電池效率分別達(dá)到13.61％[9],11.6％[10]，和9.13％[11]，非晶硅電池效率分另達(dá)到11.4％（單結(jié)，lcm2)[12]，6.3o單結(jié)，30X30Cm2)[13]和7.35％(雙結(jié)，20×20Cm2）[14]。2.2光伏材料???在多晶硅鑄造技術(shù)方面，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已經(jīng)成功地制造出15公斤方形鑄錠，鑄造過程坩堝可以重復(fù)使用，有利于降
6、低鑄造成本。電池制造和封裝過程中使用的銀漿、鋁漿、EVA薄膜、PVF等材料也研制成功并突人使用，降低了太陽電池及組件的成本。2.3光伏系統(tǒng)和部件???光伏系統(tǒng)和部件的研究開發(fā)包括l—5KW光伏水泵系統(tǒng)，l—500W控制器和逆變器，高效1OKW、15KW逆變器，正弦波逆變器，l—5KW光伏并網(wǎng)示范系統(tǒng)，光伏照明系統(tǒng)，光伏電視系統(tǒng)，光伏通訊系統(tǒng)，光伏氣象站系統(tǒng)，光伏集中電站系統(tǒng)等。同時(shí)成功地研制出光伏電池、組件特性測(cè)試系統(tǒng)。3光伏工業(yè)???我國(guó)目前有4個(gè)單晶硅太陽電池和組件制造廠：秦皇島華美光電公司、昆明云南半導(dǎo)體器件廠、開封太陽能電池廠、寧波太陽電池廠和兩個(gè)非晶硅電池廠：哈爾濱．克
7、羅拉太陽能電力公司和深圳非晶硅電池廠?？偟纳a(chǎn)能力約4.5MW，2000年實(shí)際生產(chǎn)3MW。商業(yè)化單晶硅電池的效率在11％一13％之間(Φ10cm或10xlocm2)，非晶硅電池效率在5％～6％之間。其中昆明和寧波電池廠正在向2MW能力擴(kuò)大。有些公司正在建立新的太陽電池和組件生產(chǎn)線，如上海國(guó)飛公司正在建立2MW電池生產(chǎn)線，保定英利新能源有限公司正在組建16MW電池和組件生產(chǎn)線，無錫尚德太陽能電力公司投資1800萬美元建立10MW多晶硅電池生產(chǎn)線，并與今年投產(chǎn)，計(jì)劃5年內(nèi)是生產(chǎn)能力達(dá)
