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太阳能电池发展趋势

    当今,世界各国普遍重视和发展太阳电池,这是一项重要的发展战略。     随着太阳能光伏产品成本逐渐降低,推动了世界光伏产业的快速发展。提高太阳电池的光电转换效率是降低太阳电池组件成本的主要途径。世界各国科技人员积极研究高效率硅电池、多带隙电池、聚光电池和薄膜电池,为进一步降低成本而努力。目前,高效率、长寿命、低成本成为太阳电池发展的总趋势。     硅太阳电池。目前,晶体硅太阳电池占据了90%的世界太阳能光伏市场,在未来5~10年内仍将主导太阳能光伏市场。表面钝化和光吸收是过去5~10年中硅电池效率提高的主要手段,如PERL结构电池效率达到24.7%。目前,各国研究人员正在进一步优化这些技术,并扩大应用领域。     多晶硅薄膜电池在将来可能更具吸引力,目前商业化电池效率已经达到17-18%。 Ⅲ-Ⅴ太阳电池。双结和三结砷化镓太阳电池已达到大批量研制阶段。发展Ⅲ-Ⅴ太阳电池,许多国家已经投入了巨额资金和大量人员进行研究并有发展计划。     薄膜太阳电池。由于目前太阳电池都使用昂贵的材料,因此降低太阳电池材料的厚度是降低电池成本的有效方法。主要有非晶硅、铜铟硒和锑化镉太阳电池。在薄膜电池的研究中,研究的重点是简化生产技术,改善材料的化学性质,以及改进电池设计。薄膜电池已采用多结制备技术以提高效率,United Solar System公司已经发展了三结非晶硅电池,效率达到12%,这种电池与一种柔性衬底结合,显著降低了制造费用。     铜铟硒电池组件效率已经达到11.8%,而铜铟镓硒电池效率已达到18.8%,大面积CIGS组件平均效率达到11.7%。     聚光太阳电池。目前,太阳能光伏技术的趋势之一是采用聚光器。采用聚光方法,不仅可以减小给定功率所需电池面积,还可以降低系统成本(将系统成本中的一部分电池成本转移到聚光器成本上去)。美国的聚光电池效率已达到32.3%(AM1.5,47SUN),批量生产能力已达到250MW/年,同时计划在未来5~10年内,使砷化镓太阳电池效率达到38~45%,聚光电池(1000X)的年产量可达到300MW,系统成本降至$1.0/W$0.07/kWhr。
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