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2018-05-28 发布于河南
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太阳能电池的发展应用与原理

第5 章太阳能电池 1 主要内容 5.1 太阳能电池的发展及应用 5.2太阳辐照及其频谱 5.3 太阳能电池原理 5.4 太阳能电池的性能参数 5.5 太阳能电池的材料与结构 5.6 提高电池光电转换效率的研究 2 5.1 太阳能电池的发展及应用背景传统化石能源→不可再生、环境污染、能源枯竭能源结构调整每年排放的二氧化碳达210万吨化石能源开采高峰2020~2030年可再生能源：风能、地热能、水能、潮汐能、太阳能等 ↓ 资源丰富、利用方便、洁净无污染太阳能利用的重要途径之一是研制太阳能电池！能源耗尽年份 3 太阳能电池的发展 1954年美国贝尔实验室制成了世界上第一只扩散pn结单晶硅太阳电池，效率为6%，于1958年应用到美国的先锋1号人造卫星上。太阳能电池逐渐由航天等特殊的用电场合进入到地面应用中。一个4KW的屋顶家用光伏系统可以满足普通家庭的用电需要，每年少排放的CO2 的数量相当于一辆家庭轿车的年排放量。由于材料、结构、工艺等方面的不断改进，现在太阳能电池的价格不到20世纪70年代的1%。目前，年均增长率超过35%，是能源技术领域发展最快的行业。 4 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 其它地区 4.7 5 4.6 4.4 5.6 6.35 9.75 9.4 18.7 20.5 23.42 32.6 55 83.8 140 274 欧洲 10.2 13.4 16.4 16.55 21.7 20.1 18.8 30.4 33.5 40 60.66 86.38 135 190.4 314 464 日本 16.8 19.9 18.8 16.7 16.5 16.4 21.2 35 49 80 128.6 171.2 251 363.9 602 762 美国 14.8 17.1 18.1 22.44 25.64 34.75 38.85 51 53.7 60.8 74.97 100.3 120 104.2 139 156 合计 46.5 55.4 57.9 60.09 69.44 77.6 88.6 125.8 154.9 201.3 287.7 390.5 561 742.3 1195 1656 图5-1 历年世界太阳电池产量 5 应用太阳能交通信号灯太阳能庭院灯太阳能厕所太阳能屋顶未来的太阳能车