目前光伏电池,按原材料划分,主要有晶硅光伏电池和非晶硅光伏电池两大类。......
2023-06-23
光伏电池的演化历史
【摘要】：自从1954年第一块实用电池问世以来，光伏电池便取得了长足的发展，大概经历了以下几个阶段。太阳能电池开始了缓慢的发展。美国于1978年建成了100kWp太阳地面光伏电站。日本1974年公布了政府制定的“阳光计划”。这个阶段的标志性事件有：1993年，日本重新制定“阳光计划”；1997年，美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”；1998年，澳大利亚新南威尔士大学创造了单晶硅太阳能电池效率25%的世界纪录。
自从1954年第一块实用电池问世以来，光伏电池便取得了长足的发展，大概经历了以下几个阶段。
第一阶段（1954—1973年）：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硅太阳能电池，效率为6%。同年，威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，制成了太阳能电池。太阳能电池开始了缓慢的发展。
第二阶段（1973—1980年）：1973年爆发了中东战争，引起了第一次石油危机，从而使许多国家，特别是工业发达国家，加强了对太阳能及其他可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，而且成立了太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。美国于1978年建成了100kWp太阳地面光伏电站。日本1974年公布了政府制定的“阳光计划”。
第三阶段（1980—1992年）：进入20世纪80年代，世界石油价格大幅回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力，太阳能技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标未能实现，以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心。这个时期，太阳能利用进入了低谷，世界上很多国家相继大幅消减太阳能研究经费，其中美国最为突出。
第四阶段（1992—2000年）：由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样的背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境和发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》《21世纪议程》和《联合国气候变化框架条约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能和环境保护结合在一起，国际太阳能领域的合作更加活跃，规模扩大，使世界太阳能技术进入了一个新的发展时期。这个阶段的标志性事件有：1993年，日本重新制定“阳光计划”；1997年，美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”；1998年，澳大利亚新南威尔士大学创造了单晶硅太阳能电池效率25%的世界纪录。
第五阶段（2000年至今）：进入21世纪，原油也进入了疯狂上涨的阶段，从2000年的不足30美元/桶，暴涨到2008年7月时接近150美元/桶，这样世界各国再次认识到不可再生能源的稀缺性，加强了人们发展新能源的欲望。此一阶段，太阳能产业也得到了轰轰烈烈的发展，许多发达国家加强了政府对新能源发展的支持补贴力度，太阳能发电装机容量得到了迅猛的增长。受益于太阳能发电需要的猛烈增长，我国在2007年一跃成为世界第一大太阳能电池生产大国。在光伏电池转换效率方面，多晶硅太阳能电池最高转换效率达到了20.3%。2009年，美国Spectrolab公司最新研制的砷化镓（GaAs）多结聚光太阳能电池转换效率达到了41.6%，这是迄今为止所有类型太阳能电池最高的实验室效率。
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