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太阳能光伏电池是什么时候发明的

admin2024-05-02人已围观

太阳能光伏电池是什么时候发明的

太阳光发电的历史可以追溯到1800年,贝克勒尔发现对某种半导体材料照射光后,会引起其伏安特性改变。最终,发现了光伏效应,并以此半导体制成太阳能光伏电池。1876年,英国科学家亚当斯等在研究半导体材料时发现了硒的光伏效应。1884年,美国科学家查尔斯制成了硒太阳能光伏电池,其转换效率很低,仅有1%。其后,对氧化铜等半导体材料研究,同样发现有光伏效应,所以也制成了以氧化铜等半导体材料为原料的太阳能光伏电池。

1954年,美国贝尔实验室的皮尔松、佛朗等三名科学家利用硅晶体材料开发出性能良好的太阳能光伏电池,其转换效率达6%,经过不断改良后,成为现在的硅太阳能光伏电池。

太阳能光伏电池是1958年开始得到应用的。当时前苏联发射了人造卫星,美国也发射了人造卫星,在太空领域上,展开了激烈的竞争。前苏联发射的人造卫星使用的是原子能电池,美国发射的先驱者1号通信卫星采用的就是太阳能光伏电池。

由于太阳能光伏电池的价格特别高(高达1500美元/w),而且刚开始性能还不稳定,因此仅用于航天器。到了20世纪60年代初才慢慢趋于稳定,70年代开始在航天器上大量使用。太阳能光伏电池的性能虽然已稳定,但价格还是很高,所以直到20世纪70年代初太阳能光伏电池还没有得到广泛应用,只可用于航天器、人造卫星、山顶上的差转电台、海上航标灯、海岛灯塔电源等,一些不计成本,必须用的场所。

到了1973年后,在石油危机的推动下,太阳能光伏电池进入了蓬勃发展时期,太阳能光伏电池开始在地面使用,而且地面用太阳能光伏电池的数量很快就大大超过了在航天器上的使用量。这个时期,不但出现了许多新型电池,而且因为引进了许多新技术,出现了钝化技术、减反射技术、绒面技术、背表面场技术、异质结太阳能电池技术及聚光电池等非常有效的新技术。

1976年,美国ca公司的卡尔松发明了非晶硅太阳能光伏电池。该电池的转换效率虽低于单晶硅,但制造时可以任意选配电压电流比。

太阳能光伏电池的应用,到了20世纪80年代就比较广泛了,特别是在民用电器上得到了广泛应用,如太阳能计算器、太阳能手表和太阳能手机充电器等。

这主要有两个原因:一个是半导体集成电路的发展,使得电子产品消耗的电量大幅度下降,在室内灯光下,太阳能光伏电池也能产生电力,可以充分地使计算器等电子产品正常工作;另一个原因是电子产品工作所必需的电压能从一个基片上得到,这样一种新的集成型非晶硅太阳能光伏电池可以便宜地制造。太阳能光伏电池计算器实用化后,从手表开始,逐渐推广到各种电子产品的应用。

太阳能光伏电池除了可以用简单的装置就能够直接发电这一优点外,在使用时还有如下的优点。

(1)不产生对环境有不良影响的排放气体及有害物质,没有噪声。

(2)不仅在太阳光下可以发电,在荧光灯、白炽灯等扩散光下也可以发电。

(3)不需要更换电池。

(4)可以直接接到dc机械上。

(5)在使用场合就可以发电。

我国的太阳能光伏电池诞生的也比较早,而且我国也是应用较早的国家之一。

1959年,我国就诞生了第一只有实用价值的太阳能光伏电池。1971年3月太阳能光伏电池首次应用于我国第二颗人造卫星(实践1号)。而后,1973年太阳能光伏电池首次用于浮标灯。

20世纪70年代,我国开始生产太阳能光伏电池,70年代中末期引进国外关键设备和成套生产线,我国太阳能光伏电池的生产产业有了进一步的发展。

求中国太阳能利用现状,包括太阳能光伏发电、太阳能热发电,以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。太阳能作为一种可再生的新能源,越来越引起人们的关注。太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能热发电,以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等利用方式。

中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。

目前光伏发电居世界各国前列的是日本、德国和美国。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦,从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池生产能力达到290万千瓦,太阳能电池年产量达到1188MW,超过日本和欧洲,并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链,特别是多晶硅材料生产取得了重大进展,突破了年产千吨大关,冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约,为我国光伏发电的规模化发展奠定了基础。

中国太阳能热水器产业的发展历程可以追溯到二十世纪七十年代后期。经过多年的发展,中国太阳热水器产业已形成较为完整的产业化体系。从原材料加工、热水器产品制造到营销服务、综合配套协调发展。无论从产值还是保有量都已成为名副其实的太阳能热水器生产和应用大国。2007年,中国太阳能热水器产量的增长速度约为30%,年产量达2340万m2,总保有量约为10800万m2。2007年,太阳能热水器市场销售额约为320亿元人民币,产值亿元人民币以上的企业有20多家。太阳能热水器的出口额增长约为28%,6500万美元左右,产品出口欧洲、美洲、非洲、东南亚等50多个国家和地区。

目前从能源供应安全和清洁利用的角度出发,世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上,2050年达到20%以上。大规模的开发和利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。

中国《可再生能源法》的颁布和实施,为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持力度,所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。

中投顾问2008-2010年中国太阳能利用产业分析及投资咨询报告

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