光伏发电的时代背景综述VIP专享VIP免费

综述光伏发电的时代背景在人类发展的前5000年，对能源的要求远远没有最近的三百年来得迫切。十八世纪，英国率先开始的工业革命，大大推动了人类社会生产力的发展，以机器生产为标志的生产力远远高于传统手工业生产，人类进入了现代文明时代，对此，人类急切的需求更多的能源以促进生产力的发展。然而，自然界的一次能源储量有限，能源危机迫在眉睫，根据对石油储量的综合估算可支配的传统能源从全球来看，已探明的石油储量只能用到20-40年，天然气也只能延续50-60年左右，即使是储量最丰富的煤炭最多也只能够维持二三百年。就连近代才发展起来的核能发电的原料铀的储量也是有限的，而且还存在安全和污染的难题，同样不能解决世电力的长期稳定供应问题。因此，如不尽早设法解决常规能源的替代能源，人类迟早将面临燃料枯竭的危险局面。同时，化石能源在开采、运输和使用过程中都会对空气和人类生存环境造成严重的污染。根据相关资料显示，目前，人类使用化学燃料己经为人类生存环境带来了严重的后果，由于大量使用化石能源，全世界每年产生约1亿吨温室效应气体，已经造成极为严重的大气污染，同时使得地球表面气温逐年升高，近二千年来，全球二氧化碳排放量迅速增长，如果不加以控制，温室效应将使南、北两极的冰山融化，这可能会使海平面上升几米，四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁。此外，由于环境恶化造成的“黑洞”己经使人类即将面临太阳紫外线的直接照射。光伏发电的优点太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大，是最理想的可再生能源。特别是近几十年来，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。因为它具有以下的特点：①储量巨大：太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。太阳放射的总辐射能量约是3.75x1023kW，是极其巨大的。其中到达地球的能量高达1.73x1014kw，穿过大气层到达地球表面的太阳辐射能大约为8.1x1013kW。在到达地球表面的太阳辐射能中，到达地球陆地表面的辐射能大约为1.7x1013kW，相当于目前全世界一年内消耗的各种能源所产生的总能量的三万五千多倍。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球能源的时间可以说是无限的。②取之不尽，不需要开采和运输。③清洁无污染，无任何物质的排放，既不会留下污染物，也不会向大气中排放废气。④清洁、安全、无噪声。太阳能发电本身不向外界排放废物，没有机械噪声，是一种理想的能源;⑤可靠性高，寿命长，并且应用范围广。晶体硅太阳能电池的寿命可以长达20-35年，在光伏系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命可以达到10多年。太阳能几乎无处不在，太阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立的电源。由此可见，在能源危机即将爆发，环境逐渐恶化的今天，太阳能发电技术的研究具有很大的必要性。同时，太阳能发电技术也具有重要的研究价值和广阔的应用前景。新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新世纪中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。据资料显示，到2010年，全世界光伏产业将累计达到14-15GW，这表明世界光伏产业发展有着巨大的发展空间。总之，从能源利用的国际发展趋势来看，光伏发电最终将以替代能源的角色进入电力市场。预计到2030年，光伏发电在世界的总发电量中将占到5%-20%。国外光伏发电的现状技术方面，经过几十年的发展，澳大利亚新南威尔士人研制的单品硅光伏电池效率己达23.7%，多品硅电池效率突破19.8%。同时，研究人员正在探索用切薄硅片、扩大平面面积或者使用聚光的方法，力争把硅片的成本降低到0.8美元/WP。据预测，在今后15-20年间利用这几种方法有望把硅片的成本降低到0.5美元/WP，这样，光伏系统的价格可以降低到接近3美元/WP。薄膜电池是在廉价衬底上采用低温设备技术沉积半导体薄膜的光伏器件，材料与器件设备同时完成，工艺技术简单，便于大面积连续化生产;设备能耗低，缩短了回收期。太阳能电池实现薄膜化，大大节省了昂贵的半导体材料，具有大幅度降低成本的潜力...