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    在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，技術(shù)最復(fù)雜的組成部分算得上是太陽能電池。太陽能電池是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，其開發(fā)、生產(chǎn)將直接影響到太陽能發(fā)電的普及和發(fā)展。
    太陽能電池的原理是能過太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
    2008年在日本東京的一個(gè)太陽能展覽上，一名日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的職工展示被制作成花朵和葉子形狀的太陽能電池模型。
全球太陽能電池的發(fā)展回顧 
  早在1839年，法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏打效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。1954年，美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽電池，誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。
    此后，太陽能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大。至1994年，世界太陽能電池銷售量已達(dá)64兆瓦，呈飛速發(fā)展之勢(shì)。本世紀(jì)以來，一些發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制定了發(fā)展包括太陽能電池在內(nèi)的可再生能源計(jì)劃。太陽能電池的研究和生產(chǎn)在歐洲、美洲、亞洲大規(guī)模鋪開。美國(guó)和日本為爭(zhēng)奪世界光伏市場(chǎng)的霸主地位，爭(zhēng)相出臺(tái)太陽能技術(shù)的研究開發(fā)計(jì)劃。近幾年，全世界太陽能電池的生產(chǎn)量平均每年增長(zhǎng)近40％，2003年全世界生產(chǎn)總量更達(dá)744兆瓦。
太陽能電池的種類
    根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池可分為：1、硅太陽能電池；2、以無機(jī)鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；3、功能高分子材料制備的大陽能電池；4、納米晶太陽能電池等。
    硅是最理想的太陽能電池材料，這是太陽能電池以硅材料為主的主要原因。在以上電池中單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟光電轉(zhuǎn)化效率可達(dá)23.3％。在制作過程中，一般采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù)。但由于單晶硅材料價(jià)格及相應(yīng)的繁瑣工藝影響，單晶硅成本價(jià)格居高不下，大幅降低成本非常困難，無法實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電的大規(guī)模普及。
    隨著新材料的不斷開發(fā)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，以其它村料為基礎(chǔ)的太陽能電池也愈來愈顯示出誘人的前景。目前國(guó)際低成本大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)的研究主要集中在多晶硅、大面積薄膜非晶硅、CdTe電池、CIS電池的制造技術(shù)，Ⅲ－V族化合物半導(dǎo)體高效光電池，非晶硅及結(jié)晶硅混合型薄膜光電池等方面。
    如果說單晶硅的特點(diǎn)是效率高、成本高，其他材料電池的難題無疑是低成本、轉(zhuǎn)化弱。與單晶硅太陽能電池相比，除多晶硅、碲化鎘等外，其他材料電池的光電轉(zhuǎn)化效率普遍未超過15％。
中國(guó)太陽能電池的發(fā)展
    中國(guó)于1958年開始研究太陽能電池,1971年首次應(yīng)用于我國(guó)發(fā)射的衛(wèi)星上。1973年開始將太陽能電池用于地面。由于受到價(jià)格和產(chǎn)量的限制,市場(chǎng)發(fā)展很緩慢,除了作為衛(wèi)星電源,在地面上太陽能電池僅用于小功率電源系統(tǒng),如航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)系統(tǒng)等。
    2002年,國(guó)家有關(guān)部委啟動(dòng)了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”,通過光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。這一項(xiàng)目的啟動(dòng)大大刺激了太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè),國(guó)內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線,使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。
    目前太陽能電池已經(jīng)開始廣泛用于通信、交通、民用產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域,光伏發(fā)電不但列入到國(guó)家的攻關(guān)計(jì)劃,而且列入國(guó)家電力建設(shè)計(jì)劃,同時(shí)也在一些重大工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。2003年底，我國(guó)太陽能電池的累計(jì)裝機(jī)達(dá)到5萬千。目前，光伏發(fā)電已遍及我國(guó)西部各省區(qū)、以及中部和東部的部分省、市、自治區(qū)，投入總規(guī)模已經(jīng)超過30億元人民幣。
    太陽能電池高效和低價(jià)統(tǒng)一始終是國(guó)際開發(fā)的目標(biāo)。與此相同，我國(guó)產(chǎn)品生產(chǎn)、推廣的根本問題也集結(jié)于此。草原、海島、沙漠等無電地區(qū)需求巨大，但價(jià)格的可承受性、生產(chǎn)規(guī)模不足和產(chǎn)品針對(duì)性較弱等方面的問題十分突出。而在城市電力系統(tǒng)中，高昂的一次性投資成本無疑更為產(chǎn)品推廣增加了難度。因此，提高效率，降低成本，擴(kuò)大規(guī)模應(yīng)是現(xiàn)今開發(fā)、生產(chǎn)太陽能電池的主題。
    2008年，席卷全球的金融危機(jī)同樣也波及到了我國(guó)太陽能電池產(chǎn)業(yè)，多晶硅價(jià)格爭(zhēng)劇下降到歷史最低水平，原本“晴空萬里”的太陽能電池產(chǎn)業(yè)忽然“烏云密布”，危機(jī)導(dǎo)致很多企業(yè)不得不以減產(chǎn)裁員等方式來應(yīng)對(duì)，但筆者相信，利用太陽能光伏發(fā)電是能源利用不可逆變的潮流。中國(guó)已成為全世界僅次于美國(guó)的第二大電力消費(fèi)市場(chǎng)，需求增長(zhǎng)速度為全球之冠。石油能源的緊張、煤炭資源的告急使得現(xiàn)有發(fā)電方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電力消費(fèi)需求，太陽能發(fā)電的推廣在我國(guó)需求還是相當(dāng)迫切、市場(chǎng)潛力十分巨大。針對(duì)市場(chǎng)、加速發(fā)展，太陽能電池行業(yè)必定大有可為。