一種新型太陽能電池,,,,
尋找一種新型太陽能電池,,,,要求與五號電池那么大 的尺寸和面積,,可以當作電池用 可以利用太陽能,還可以用電(12V)來充電,,我的產品用做應急燈,高檔品 多功能,,,,,,,,,望大家有空來坐坐,,,,``````````
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通常認為在不考慮地球大氣吸收的情況下,太陽能的功率是1.39千瓦每平米,所以即便你有完全吸收和轉化的裝置,也不可能作到.
資料:在我國廣闊的土地上,有著豐富的太陽能資源.大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,西藏日輻射量最高達每平米7千瓦時.
太陽能電池計劃
據Dataquest的統計資料顯示,目前全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研制開發,積極生產各種相關的節能新產品.1998年,全世界生產的太陽能電池,其總的發電量達1000兆瓦,1999年達2850兆瓦.目前,許多國家正在制訂中長期太陽能開發計劃,準備在21世紀大規模開發太陽能.全世界總共有2700多家廠商向國際市場提供太陽能電池及各種以太陽能電池為能源的產品,在全球范圍內掀起了太陽能開發利用的"綠色能源熱",與呼聲漸高的全球環境保護熱潮遙相呼應,相得益彰.
太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件.早在1839年,科學家們已經開始研究光生伏特效應,到了20世紀40年代中期, 太陽能電池的研制取得了重大突破,在單晶硅中發現了稱之為Czochralski的過程.1954年,美國貝爾實驗室根據這個Czochralski 的過程研制成功世界上第一塊太陽能電池,能量轉換效率達到4%.太陽能電池的問世,標志著太陽能開始借助人工器件直接轉換為電能,這是世界能源業界的一次新的飛躍.
世紀之交,一些發達國家紛紛制定了發展包括太陽能電池在內的可再生能源計劃.美國和日本為了爭奪世界光伏市場的霸主地位,爭相出臺太陽能技術的研究開發計劃,美國推出的是國家光伏計劃,日本推出的是陽光計劃, 二者都描繪出了一幅研究開發太陽能技術的宏偉藍圖.
NREL光伏計劃是美國能源部國家光伏計劃的一項重要的內容.目前,該計劃在單晶硅和高級器件、薄膜光伏技術、PVMaT、光伏組件以及系統性能和工程、 光伏應用和市場開發等5個領域開展研究工作.它的任務是與美國企業界進行合作,開發和應用光伏技術, 使其獲得較快的發展NREL光伏計劃的一個引人注目的特點是善于抓住機遇,將其研究成果迅速轉化為商品及應用.為了達到這個目的,NREL在開發美國國內市場的同時,也十分重視國際市場的開發和拓展.目前,NREL已經與俄羅斯、中國、印度、 印尼、巴西和埃及等國家建立了技術合作和光伏市場開發關系.
此外,美國還推出了"太陽能路燈計劃",旨在讓美國一部分城市的路燈都改為由太陽能供電,根據計劃,每盞路燈每年可節電 800 度 ; 日本也正在實施太陽能"7萬套工程計劃";歐洲則將研究開發太陽能電池列入著名的"尤里卡"高科技計劃.
眾所周知,沙漠地區由于氣溫特別高,所以最具大規模開發太陽能的潛力.日本、韓國以及歐洲地區總共8個國家最近決定攜手合作,在亞洲內陸及非洲沙漠地區建設世界上規模最大的太陽能發電站,他們的目標是將占全球陸地面積約1/4的沙漠地區的長時間日照資源有效地利用起來,為30萬用戶提供100萬千瓦的電能.計劃將從2001年開始,花4年時間完成.
專家們指出,目前推動太陽能光電池產業大發展的重要動力之一,是不少國家正在競相推出以普及應用光電池為主要內容的"太陽能工程"計劃,如日本的"7萬套工程"、歐洲的"10萬套工程"等.美國決定利用其技術優勢在亞洲、拉美和非洲等地推銷其光電技術產品,包括在這些地區承包興建太陽能住宅. 日本準備普及的太陽能住宅發電系統,主要是裝設在住宅屋頂上的太陽能電池發電設備,家庭用剩余的電量還可以賣給電力公司.一個標準家庭可安裝一部發電3000瓦的系統.
太陽能電池研究
在太陽能電池中,最重要的組成部分是半導體材料層,在這種材料層里能夠產生負載所需要的電流.太陽能電池的種類很多,其中包括單晶硅太陽能電池、 多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、化合物半導體電池和疊層太陽能電池等.
單晶硅太陽能電池在實驗室里最高的轉換效率為23%,而規模生產的單晶硅太陽能電池,其效率為15%.
多晶硅太陽能電池具有獨特的優勢,與單晶硅比較,多晶硅半導體材料的價格比較低廉,但是由于它存在著較多的晶粒間界而有較多的弱點. 多晶硅太陽能電池的實驗室最高轉換效率為18%,工業規模生產的轉換效率為10%.
非晶硅薄膜太陽能電池的研究工作開始于1975年.非晶硅(a-Si)屬于直接轉換型半導體,光的吸收率較大,較容易制造厚度小于0.5微米、面積大于1平方米的薄膜,并且易于與其他原子結合制造對近紅外光高吸收的非晶硅鍺(a-SiGe)集層光電池 ,是目前太陽能電池開發的熱點之一,目前已經開發出集層結成型、連續分離成型以及激光布線成型等多種新技術,其中,10cm×10cm產品的初期轉換率達12.0%,1 cm2a-Si/a-SiGe集層太陽能電池的穩定后效率達10.6%, 達到了目前世界最先進的水平.日本三洋電機公司開發的大面積a-Si/a-SiGe集層太陽能電池(30cm×40cm),其穩定后效率達9.5%.非晶硅薄膜太陽能電池組件的制造采用薄膜工藝, 具有較多的優點,例如:沉積溫度低、襯底材料價格較低廉,能夠實現大面積沉積. 非晶硅的可見光吸收系數比單晶硅大,是單晶硅的40倍,1微米厚的非晶硅薄膜,可以吸引大約90%有用的太陽光能.不過,非晶硅太陽能電池的穩定性較差, 從而影響了它的迅速發展.美國科學家對非晶硅太陽能電池進行了深入的研究, 發現非晶硅薄膜材料受到長時間的光照之后,光電導和暗電導的性能均有所降低,進行160 ℃以上的高溫退火之后,可以恢復到光照之前的值,這就是所謂SW效應.科學家們已經掌握了降低這種光誘導效應的太陽能電池的結構及其制造方法.
非晶硅和多晶硅混合薄膜太陽能電池也是一種極有發展前景的新產品.由于非晶硅和多晶硅對太陽光譜的敏感區域不同,將這兩種不同的材料用在同一塊基板上,能夠很好地取長補短,獲得與結晶相近的轉換率.由于這種產品屬于硅薄膜材料,能夠節省資源,對環境保護有利.日本鐘淵化學公司目前已經開發出大小為91.0cm×45.5cm,轉換效率為10.6%、下層膜厚度為幾微米的超薄型薄膜太陽能電池.
化合物太陽能電池包括三五族化合物電池和二六族化合物電池.三五族化合物電池主要有GaAs電池、InP電池、GaSb電池等;二六族化合物電池主要有CaS/CuInSe電池、CaS/CdTe電池等.在三五族化合物太陽能電池中,GaAs電池的轉換效率最高,可達28%;GaAs是二元化合物,Ga是其它產品的副產品,非常稀少珍貴;As 不是稀有元素,有毒.GaAs化合物材料尤其適用于制造高效電池和多結電池,這是由于GaAs具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感. 由于具有這些特點,所以GaAs化合物材料也適合于制造高效單結電池.GaAs 化合物太陽能電池雖然具有諸多優點,但是GaAs材料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及.為了解決這個問題,采用了聚光系統,該系統由于采用價格較低的塑料透鏡和金屬外殼,并且改進了電池性能,因而深受廣大用戶青睞.
疊層太陽能電池由兩種或兩種以上不同帶隙的電池有機地疊加組合而成.一般而言,頂部電池的材料具有較寬的帶隙,適于吸收能量較大的太陽光能; 而底部電池的材料帶隙較窄,適于吸收能量較小的太陽光能,因此,在單結的基礎上,疊層太陽能電池的轉換效率較高,例如GaAs疊層太陽能電池的轉換效率可以達到35%.
我國對太陽能電池的研究開發工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導體的研究工作已經列入國家重大課題;八五和九五期間,我國把研究開發的重點放在大面積太陽能電池等方面.
太陽能電池市場
目前,美國和日本在世界光伏市場上占有最大的市場份額. 美國擁有世界上最大的光伏發電廠,其功率為7MW,日本也建成了發電功率達1MW的光伏發電廠.
近年來太陽能利用在技術上的不斷突破, 使太陽能光電池的商業化應用要比人們原先預期的快得多.目前,全世界總共有23萬座光伏發電設備,以色列、澳大利亞、新西蘭居于領先地位.技術上的不斷突破使光電池以高速度進入市場.80年代后期, 由于多晶薄膜光電池的出現,使光電池的光電轉換率達16%,而生產成本降低了50%, 極利于在缺能少電的發展中國家推廣.去年,日本本田技研公司推出的光電池光電轉換率達到21.6%.據分析,日本由于高度重視新材料的研究和革新,使其在發展光電池產品方面擁有堅實的技術基礎.
目前,光電池的應用已從軍事領域、航天領域進入工業、商業、農業、 通信、家用電器以及公用設施等部門.2000年,全球有將近4600 家廠商向市場提供光電池和以光電池為電源的產品.世界太陽能市場呈現出一派陽光燦爛的美好前景.
20世紀90年代以來,全球太陽能電池行業以每年15%的增幅持續不斷地發展.據Dataquest發布的最新統計和預測報告顯示,美國、日本和西歐工業發達國家在研究開發太陽能方面的總投資, 1998年達570億美元;1999年646億美元;2000年700億美元;2001年將達820億美元;2002年有望突破1000億美元.
我國目前已有10條太陽能電池生產線,年生產能力約為4.5MW,其中8條生產線是從國外引進的,在這8條生產線當中,有6條單晶硅太陽能電池生產線,2條非晶硅太陽能電池生產線.據專家預測,目前我國光伏市場需求量為每年5MW,2001~2010年,年需求量將達10MW,從2011年開始,我國光伏市場年需求量將大于20MW.
資料:在我國廣闊的土地上,有著豐富的太陽能資源.大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,西藏日輻射量最高達每平米7千瓦時.
太陽能電池計劃
據Dataquest的統計資料顯示,目前全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規模地進行太陽能電池的研制開發,積極生產各種相關的節能新產品.1998年,全世界生產的太陽能電池,其總的發電量達1000兆瓦,1999年達2850兆瓦.目前,許多國家正在制訂中長期太陽能開發計劃,準備在21世紀大規模開發太陽能.全世界總共有2700多家廠商向國際市場提供太陽能電池及各種以太陽能電池為能源的產品,在全球范圍內掀起了太陽能開發利用的"綠色能源熱",與呼聲漸高的全球環境保護熱潮遙相呼應,相得益彰.
太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件.早在1839年,科學家們已經開始研究光生伏特效應,到了20世紀40年代中期, 太陽能電池的研制取得了重大突破,在單晶硅中發現了稱之為Czochralski的過程.1954年,美國貝爾實驗室根據這個Czochralski 的過程研制成功世界上第一塊太陽能電池,能量轉換效率達到4%.太陽能電池的問世,標志著太陽能開始借助人工器件直接轉換為電能,這是世界能源業界的一次新的飛躍.
世紀之交,一些發達國家紛紛制定了發展包括太陽能電池在內的可再生能源計劃.美國和日本為了爭奪世界光伏市場的霸主地位,爭相出臺太陽能技術的研究開發計劃,美國推出的是國家光伏計劃,日本推出的是陽光計劃, 二者都描繪出了一幅研究開發太陽能技術的宏偉藍圖.
NREL光伏計劃是美國能源部國家光伏計劃的一項重要的內容.目前,該計劃在單晶硅和高級器件、薄膜光伏技術、PVMaT、光伏組件以及系統性能和工程、 光伏應用和市場開發等5個領域開展研究工作.它的任務是與美國企業界進行合作,開發和應用光伏技術, 使其獲得較快的發展NREL光伏計劃的一個引人注目的特點是善于抓住機遇,將其研究成果迅速轉化為商品及應用.為了達到這個目的,NREL在開發美國國內市場的同時,也十分重視國際市場的開發和拓展.目前,NREL已經與俄羅斯、中國、印度、 印尼、巴西和埃及等國家建立了技術合作和光伏市場開發關系.
此外,美國還推出了"太陽能路燈計劃",旨在讓美國一部分城市的路燈都改為由太陽能供電,根據計劃,每盞路燈每年可節電 800 度 ; 日本也正在實施太陽能"7萬套工程計劃";歐洲則將研究開發太陽能電池列入著名的"尤里卡"高科技計劃.
眾所周知,沙漠地區由于氣溫特別高,所以最具大規模開發太陽能的潛力.日本、韓國以及歐洲地區總共8個國家最近決定攜手合作,在亞洲內陸及非洲沙漠地區建設世界上規模最大的太陽能發電站,他們的目標是將占全球陸地面積約1/4的沙漠地區的長時間日照資源有效地利用起來,為30萬用戶提供100萬千瓦的電能.計劃將從2001年開始,花4年時間完成.
專家們指出,目前推動太陽能光電池產業大發展的重要動力之一,是不少國家正在競相推出以普及應用光電池為主要內容的"太陽能工程"計劃,如日本的"7萬套工程"、歐洲的"10萬套工程"等.美國決定利用其技術優勢在亞洲、拉美和非洲等地推銷其光電技術產品,包括在這些地區承包興建太陽能住宅. 日本準備普及的太陽能住宅發電系統,主要是裝設在住宅屋頂上的太陽能電池發電設備,家庭用剩余的電量還可以賣給電力公司.一個標準家庭可安裝一部發電3000瓦的系統.
太陽能電池研究
在太陽能電池中,最重要的組成部分是半導體材料層,在這種材料層里能夠產生負載所需要的電流.太陽能電池的種類很多,其中包括單晶硅太陽能電池、 多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、化合物半導體電池和疊層太陽能電池等.
單晶硅太陽能電池在實驗室里最高的轉換效率為23%,而規模生產的單晶硅太陽能電池,其效率為15%.
多晶硅太陽能電池具有獨特的優勢,與單晶硅比較,多晶硅半導體材料的價格比較低廉,但是由于它存在著較多的晶粒間界而有較多的弱點. 多晶硅太陽能電池的實驗室最高轉換效率為18%,工業規模生產的轉換效率為10%.
非晶硅薄膜太陽能電池的研究工作開始于1975年.非晶硅(a-Si)屬于直接轉換型半導體,光的吸收率較大,較容易制造厚度小于0.5微米、面積大于1平方米的薄膜,并且易于與其他原子結合制造對近紅外光高吸收的非晶硅鍺(a-SiGe)集層光電池 ,是目前太陽能電池開發的熱點之一,目前已經開發出集層結成型、連續分離成型以及激光布線成型等多種新技術,其中,10cm×10cm產品的初期轉換率達12.0%,1 cm2a-Si/a-SiGe集層太陽能電池的穩定后效率達10.6%, 達到了目前世界最先進的水平.日本三洋電機公司開發的大面積a-Si/a-SiGe集層太陽能電池(30cm×40cm),其穩定后效率達9.5%.非晶硅薄膜太陽能電池組件的制造采用薄膜工藝, 具有較多的優點,例如:沉積溫度低、襯底材料價格較低廉,能夠實現大面積沉積. 非晶硅的可見光吸收系數比單晶硅大,是單晶硅的40倍,1微米厚的非晶硅薄膜,可以吸引大約90%有用的太陽光能.不過,非晶硅太陽能電池的穩定性較差, 從而影響了它的迅速發展.美國科學家對非晶硅太陽能電池進行了深入的研究, 發現非晶硅薄膜材料受到長時間的光照之后,光電導和暗電導的性能均有所降低,進行160 ℃以上的高溫退火之后,可以恢復到光照之前的值,這就是所謂SW效應.科學家們已經掌握了降低這種光誘導效應的太陽能電池的結構及其制造方法.
非晶硅和多晶硅混合薄膜太陽能電池也是一種極有發展前景的新產品.由于非晶硅和多晶硅對太陽光譜的敏感區域不同,將這兩種不同的材料用在同一塊基板上,能夠很好地取長補短,獲得與結晶相近的轉換率.由于這種產品屬于硅薄膜材料,能夠節省資源,對環境保護有利.日本鐘淵化學公司目前已經開發出大小為91.0cm×45.5cm,轉換效率為10.6%、下層膜厚度為幾微米的超薄型薄膜太陽能電池.
化合物太陽能電池包括三五族化合物電池和二六族化合物電池.三五族化合物電池主要有GaAs電池、InP電池、GaSb電池等;二六族化合物電池主要有CaS/CuInSe電池、CaS/CdTe電池等.在三五族化合物太陽能電池中,GaAs電池的轉換效率最高,可達28%;GaAs是二元化合物,Ga是其它產品的副產品,非常稀少珍貴;As 不是稀有元素,有毒.GaAs化合物材料尤其適用于制造高效電池和多結電池,這是由于GaAs具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感. 由于具有這些特點,所以GaAs化合物材料也適合于制造高效單結電池.GaAs 化合物太陽能電池雖然具有諸多優點,但是GaAs材料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及.為了解決這個問題,采用了聚光系統,該系統由于采用價格較低的塑料透鏡和金屬外殼,并且改進了電池性能,因而深受廣大用戶青睞.
疊層太陽能電池由兩種或兩種以上不同帶隙的電池有機地疊加組合而成.一般而言,頂部電池的材料具有較寬的帶隙,適于吸收能量較大的太陽光能; 而底部電池的材料帶隙較窄,適于吸收能量較小的太陽光能,因此,在單結的基礎上,疊層太陽能電池的轉換效率較高,例如GaAs疊層太陽能電池的轉換效率可以達到35%.
我國對太陽能電池的研究開發工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導體的研究工作已經列入國家重大課題;八五和九五期間,我國把研究開發的重點放在大面積太陽能電池等方面.
太陽能電池市場
目前,美國和日本在世界光伏市場上占有最大的市場份額. 美國擁有世界上最大的光伏發電廠,其功率為7MW,日本也建成了發電功率達1MW的光伏發電廠.
近年來太陽能利用在技術上的不斷突破, 使太陽能光電池的商業化應用要比人們原先預期的快得多.目前,全世界總共有23萬座光伏發電設備,以色列、澳大利亞、新西蘭居于領先地位.技術上的不斷突破使光電池以高速度進入市場.80年代后期, 由于多晶薄膜光電池的出現,使光電池的光電轉換率達16%,而生產成本降低了50%, 極利于在缺能少電的發展中國家推廣.去年,日本本田技研公司推出的光電池光電轉換率達到21.6%.據分析,日本由于高度重視新材料的研究和革新,使其在發展光電池產品方面擁有堅實的技術基礎.
目前,光電池的應用已從軍事領域、航天領域進入工業、商業、農業、 通信、家用電器以及公用設施等部門.2000年,全球有將近4600 家廠商向市場提供光電池和以光電池為電源的產品.世界太陽能市場呈現出一派陽光燦爛的美好前景.
20世紀90年代以來,全球太陽能電池行業以每年15%的增幅持續不斷地發展.據Dataquest發布的最新統計和預測報告顯示,美國、日本和西歐工業發達國家在研究開發太陽能方面的總投資, 1998年達570億美元;1999年646億美元;2000年700億美元;2001年將達820億美元;2002年有望突破1000億美元.
我國目前已有10條太陽能電池生產線,年生產能力約為4.5MW,其中8條生產線是從國外引進的,在這8條生產線當中,有6條單晶硅太陽能電池生產線,2條非晶硅太陽能電池生產線.據專家預測,目前我國光伏市場需求量為每年5MW,2001~2010年,年需求量將達10MW,從2011年開始,我國光伏市場年需求量將大于20MW.
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