【正文】 次能源消費(fèi)從 4900 增加到 8752 百萬(wàn)噸油當(dāng)量 (mtoe)， 30 年增長(zhǎng)了 79%。當(dāng)今社會(huì)，規(guī)模經(jīng)濟(jì)越來(lái)越發(fā)揮著重要的作用，“到 2020 年太陽(yáng)能光伏價(jià)格有望跌至每千瓦時(shí) 15 美分以下。因此，美國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策激勵(lì)力度大，并且能較好地協(xié)調(diào)各方利益關(guān)系。 1988 年，美國(guó)實(shí)施的 PVUSA 計(jì)劃，建立了集中型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。美國(guó)通過(guò)“百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂光伏計(jì)劃”方案的實(shí)施，在 20xx 年，系統(tǒng)安裝成本降至 2 美元 //W，而當(dāng)年減產(chǎn) CO178。 ③市場(chǎng)支撐類(lèi)政策 “在美國(guó)，提供了未來(lái)光伏產(chǎn)能安裝不斷增長(zhǎng)的最具有潛力的政策體系是可再生能源配額標(biāo)準(zhǔn) (RPS)。 20xx 年，奧巴馬推行新能源政策，在能源發(fā)展戰(zhàn)略中，又以太陽(yáng)能及風(fēng)力發(fā)電為重點(diǎn)。以節(jié)能為主要內(nèi)容，由國(guó)家發(fā)行節(jié)能債券，政府為太陽(yáng)能項(xiàng)目提供信貸擔(dān)保。又于 1999 年，推行了‘ 10 萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃’，通過(guò)優(yōu)惠政策，從而有效地激發(fā)居民在自家庭院或屋頂安裝太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)各的自覺(jué)性，使得太陽(yáng)能光伏安裝量激增。 ②技術(shù)支持類(lèi)政策 20xx 年，為鼓勵(lì)太陽(yáng)能生產(chǎn)廠商縮減技術(shù)成本，德國(guó)政府引入“稅收返還”政策。同時(shí)，注重太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，以及配套政策的出臺(tái)。 1979 年實(shí)施了《節(jié)約能源法》。同年，日本出臺(tái)《可再生能源標(biāo)準(zhǔn)法》，規(guī)定了能源公司必須提供的可再生能源所占 比例。 20xx 年，日本重新啟動(dòng)太陽(yáng)能鼓勵(lì)政策，安排專(zhuān)款補(bǔ)助太陽(yáng)能電池技術(shù)創(chuàng)新。同年，日本制定太陽(yáng)能剩余電力回收政策，該政策是一個(gè)全民參與的能源利用推廣政策。 日本是以技術(shù)支持為導(dǎo)向，注重技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的提高。 ①法律法規(guī) 20xx 年，英國(guó)政府頒布《可再生能源義務(wù)令》，強(qiáng)制提高可再生能源在電力生產(chǎn)中的比例。 20xx年，英國(guó)成為能源凈進(jìn)口國(guó)，其對(duì)進(jìn)口天然氣和石油依賴(lài)程度不斷增加的事實(shí)，促使英國(guó)政府更加致力于新能源開(kāi)發(fā)與利用。通過(guò)英國(guó)政府頒發(fā)的特別綠色證書(shū)，證明發(fā)電企業(yè)的可再生電力發(fā)電是經(jīng)過(guò)許可的。早在 1980 年，為激發(fā)居民安裝太陽(yáng)能熱水器的自覺(jué)性，以色列頒布了強(qiáng) 制安裝太陽(yáng)能熱水器法令，即“所有建筑物的供熱水裝置或系統(tǒng)必須是由太陽(yáng)能供熱，否則不得建造。 第 2 章 太陽(yáng)能光伏發(fā)電 將吸收的太陽(yáng)能輻射熱 能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電技術(shù)稱(chēng)為太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。這種現(xiàn)象后來(lái)被稱(chēng)為“光生伏打效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“光伏效應(yīng)”。1973 年的石油危機(jī)和 90 年代的環(huán)境污染問(wèn)題大大促進(jìn)了太陽(yáng)光伏發(fā)電的發(fā)展。同年，韋克爾首次發(fā)現(xiàn)了砷化嫁有光伏效應(yīng)，并在玻璃上沉積硫化福薄膜，制成了第一塊薄膜太陽(yáng)電池。 1990 年德國(guó)提出“ 1000 個(gè)光伏屋頂計(jì)劃”，每個(gè)家庭的屋頂裝 3 個(gè) 5kWp 光伏電池。應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，尤其是光伏技術(shù)的屋頂計(jì)劃 ，為光伏發(fā)電展現(xiàn)了無(wú)限光明的前途。電池形狀為 lOcm～ 15cm 的方 形或圓形單元。效率約為 12%～ 14%。充電控制器主要由 電子元件、儀表、繼電器、開(kāi)關(guān)等組成。 逆變器的作用就是將太陽(yáng)能電池方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成 220伏交流電，供給交流負(fù)載使用。白天太陽(yáng)能電池方陣給蓄電池充電， (同時(shí)方陣還要給負(fù)載用電 )，晚上負(fù)載用電全部由蓄電池供給。其中獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)又分為 :直流負(fù)載獨(dú)立系統(tǒng) :交流負(fù)載獨(dú)立系統(tǒng)。光伏發(fā)電的各種應(yīng)用包括 : (1)太空領(lǐng)域 : 光伏技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域就是在太空，它是作為人造衛(wèi)星的電源。 (4)家庭燈具電源 : 光伏電池方陣 蓄電池組 直流負(fù)載 交流負(fù)載 控制器 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng) 燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。 國(guó)內(nèi)外 光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展 在社會(huì)發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，人類(lèi)有利用太陽(yáng)能進(jìn)行生產(chǎn)和生活已經(jīng)具有很長(zhǎng)一段歷史，但是將太陽(yáng)能作為一種新興的能源和動(dòng)力并加以利用僅有二百多年歷史。在這一時(shí)期，太陽(yáng)能技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步。1997 年，美國(guó)又率先發(fā)起“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”。德國(guó)是最先倡導(dǎo)和發(fā)展太陽(yáng)能的國(guó)家之一。從世界范圍內(nèi)來(lái)講，光伏發(fā)電已經(jīng)完成初期開(kāi)發(fā)和規(guī)模應(yīng)用的發(fā)展，其應(yīng)用范圍幾乎遍及所有用電領(lǐng)域。將光伏發(fā)電技術(shù)與建筑相結(jié)合是目前大規(guī)模利用光伏發(fā)電技術(shù)的主要研究熱點(diǎn)，美國(guó)、日本和歐盟各國(guó)均投入大量資金進(jìn)行這方面研究。 1971 年，光伏電池首次應(yīng)用在衛(wèi)星上作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的電源，開(kāi)始了光伏電池應(yīng)用的研究。 1989 年至 20xx 年在西藏建設(shè)了 7 座光伏電站，總功率達(dá) 420KW 。到 20xx 年底，中國(guó)光伏發(fā)電的累計(jì)裝機(jī)容量約為 S SMW，其中農(nóng)村家用光伏發(fā)電系統(tǒng)約為 28MW，占 總裝機(jī)容量的 51%:通信及其他工業(yè)交通應(yīng)用 20MW，占總裝機(jī)容量的 36%:太陽(yáng)能應(yīng)用產(chǎn)品 SMW，占總裝機(jī)容量的 9%,:并網(wǎng)發(fā)電 2MW，占總裝機(jī)容量的 4% ，我們應(yīng)該石‘到國(guó)內(nèi)的光伏發(fā)電技術(shù)與國(guó)外還存在一定的差距。根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到 2020年國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量將達(dá)到 ，到 2050 年將達(dá)到 600GW。為了解決光伏電池原材料問(wèn)題，應(yīng)該擴(kuò)大硅原材料的生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)能力。 （ 3）晶體硅光伏電池組件的生產(chǎn)成本較高。 （ 5）我國(guó)的光伏發(fā)電系統(tǒng)控制器和逆變器等關(guān)鍵技術(shù)落后，產(chǎn)品的性能不高，可靠性低，與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品還有較大的差距，尤其是并網(wǎng)逆變器和智能控制器的性能與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的性能差距更大。盡管光的能量通過(guò)電子從化學(xué)鍵 中被釋放，由此產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，但在很短的時(shí)間內(nèi) (在微秒范圍內(nèi) )電子又被捕獲，即電子和 “ 空穴” “ 復(fù)合”。與此相反，空穴擴(kuò)散到 n 型材料中與自由電子復(fù)合。在 pn 結(jié)的內(nèi)建電場(chǎng)作用下， n 區(qū)的空穴向 p 區(qū)運(yùn)動(dòng)， p 區(qū)的電子向 n 區(qū)運(yùn)動(dòng)，最后造成在太陽(yáng)能電池受光面 (上表面 )有大量負(fù)電荷 (電子 )積累，而在電池背光面 (下表面 )有大量正電荷 (空穴 )積累。如硅太陽(yáng)能電池、砷化稼太陽(yáng)能電池等。 用金屬和半導(dǎo)體接觸組成一個(gè)“肖特基勢(shì)壘”的電池，也稱(chēng) MS 電池。 按材料分類(lèi) 以硅材料為基體的太陽(yáng)能電池，包括單晶、多晶和非晶硅太陽(yáng)能電池 。 單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率無(wú)疑是最高的，在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但由十受單晶硅材料價(jià)格及相應(yīng)的繁瑣的電池工藝影響，致使單晶硅成本價(jià)格居 高不下。為了節(jié)省材料，70 年代中期人們就開(kāi)始在廉價(jià)襯底上沉積多晶硅薄膜，但由于生長(zhǎng)的硅膜晶粒太小，未能制成有價(jià)值的太陽(yáng)能電池。 多晶硅薄膜電池由十所使用的硅遠(yuǎn)較單晶硅少，又無(wú)效率衰退問(wèn)題。此外，其光電效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退 SW 效應(yīng)，使電池性能不穩(wěn)定。③底電池產(chǎn)生的載流子約為單電池的一半，光致衰退效應(yīng)減小 。 非晶硅太陽(yáng)能電池由于具有較高的轉(zhuǎn)換效率和較低的成本及重量輕等特點(diǎn)，有著極大的潛力。 多?；衔锉∧ぬ?yáng)能電池 為了尋找單晶硅電池的替代品，人們除開(kāi)發(fā)了多晶硅、非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池外，又不斷研制其它材料的太陽(yáng)能電池。 GaAs 屬 IIIV 族化合物半導(dǎo)體材料，其能隙為 ，正好為高吸收率太陽(yáng)光的值，因此，是很理想的電池材料。因此， CIS 用作高轉(zhuǎn)換效率薄膜太陽(yáng)能電池材料也引起了人們的注目。唯一的問(wèn)題是材料的來(lái)源，由于鋼和硒都是比較稀有的兀素，因此，這類(lèi)電池的發(fā)展也必然受到限制。由此構(gòu)造染料敏化太陽(yáng)能電池 (Gratzel 電池 )。就光伏應(yīng)用的要求而言，它們比晶體硅材料更為適合。 （ 3）有機(jī)太陽(yáng)能電池 :就目前而言，由于硅太陽(yáng)能電池的制造成本非常昂貴，限制了地面太陽(yáng)能電池的大規(guī)模使用。量子阱半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率的理論值可高達(dá) %。開(kāi)路電壓、填充因子均受暗電流影響很大，可以說(shuō)，太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率主要取決于其暗電流特性和短路電流的大小。為突出短路電流的加強(qiáng)、抑制開(kāi)路電壓的削弱以獲得加強(qiáng)的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率，必須優(yōu)化設(shè)計(jì)量子阱結(jié)構(gòu) 。 研制高效率太陽(yáng)能電池，必須深入研究填充因子的優(yōu)化問(wèn)題。因此，通過(guò)引入具有反射電子作用的 P 型布拉格反射結(jié)構(gòu) (DBR)可以?xún)?yōu)化填充因子，提高轉(zhuǎn)換效率。通過(guò)政策的有力調(diào)節(jié)，使得太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)集群帶來(lái)了較好的集聚效應(yīng)，更加有效促進(jìn)其成本的下降。尤其是美國(guó)的市場(chǎng)導(dǎo)向、德國(guó)的法律環(huán)境、日本的技術(shù)導(dǎo)向、英國(guó)的支持性計(jì)劃和以色列太陽(yáng)能熱水器的強(qiáng)制安裝政策，都有效地促進(jìn)了該國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。但中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈不完善，上游關(guān)鍵硅材料和技術(shù)處于落后狀態(tài)，因此，處于低附加值的中下游環(huán)節(jié)。通過(guò)合理有效政策措施的引導(dǎo)，相信中國(guó)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)會(huì)在政策正確的戰(zhàn)略引導(dǎo)下，通過(guò)聚合效應(yīng)，培養(yǎng) 競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，做大并做強(qiáng)，在國(guó)際上樹(shù)立強(qiáng)勢(shì)地位。把產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，把項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與技術(shù)進(jìn)步結(jié)合起來(lái)，把產(chǎn)品生產(chǎn)與市場(chǎng)應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。由此，導(dǎo)致日本電力供應(yīng)在全國(guó)大范圍內(nèi)異常緊張，也引發(fā)了核能、可再生能源和傳統(tǒng)能源之間比例平衡的思考。 可以預(yù)見(jiàn)的是，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展會(huì)不斷地改進(jìn)和提升，而且市場(chǎng)也會(huì)有所拓展。通常要通過(guò)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、政治、法律等手段，對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)技術(shù)研發(fā)，以及市場(chǎng)開(kāi)拓制定出相應(yīng)的強(qiáng)制性或指令性政策。一直到搭好太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)鏈，并且其能獨(dú)立以市場(chǎng)化方式運(yùn)作時(shí)，政府才能放手。對(duì)中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的策略建議體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面 : 完善太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展法律法規(guī)體系 “法律的職責(zé)最主要的是對(duì)規(guī)律的本性作出常規(guī)的解 釋。當(dāng)今世界光伏發(fā)電的趨勢(shì)是并網(wǎng)光伏發(fā)電，對(duì)此，應(yīng)制定《上網(wǎng)電價(jià)法》，鼓勵(lì)太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電。在初 期階段應(yīng)講求高效、合理，而不應(yīng)急于求成，不能搞大而全。同時(shí)，應(yīng)確立以市場(chǎng)為主導(dǎo)的發(fā)展戰(zhàn)略。 完善技術(shù)支持政策體系 通過(guò)激勵(lì)政策和運(yùn)行機(jī)制促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)市場(chǎng)的形成，對(duì)中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的加快開(kāi)發(fā)具有重要意義。構(gòu)建交流平臺(tái)，可以通過(guò)座談，項(xiàng)目合作，以及調(diào)研等方式，共同 推動(dòng)太陽(yáng)能技術(shù)水平的提高?！耙赃@樣的速度和范圍不斷發(fā)展，取決于將計(jì)劃在區(qū)與區(qū)之間、省與省之間貫徹落實(shí)的市場(chǎng)改革的成功”。企業(yè)對(duì)政府政策變革力的履行，體現(xiàn)在其創(chuàng)造能力，具體表現(xiàn)是不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，從而有效提升競(jìng)爭(zhēng)力。因?yàn)椋叭蚧療o(wú)論從思路還是過(guò)程來(lái)看，都是復(fù)雜的。 大力完善人才培養(yǎng)機(jī)制 人才一是使太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)騰飛的基本要素，離開(kāi)了人才的培養(yǎng)，就是空談太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！币虼?，展開(kāi)國(guó)際交流與合作，河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 吸收和消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，并將之實(shí)行國(guó)產(chǎn)化，已勢(shì)在必行。同時(shí)，企業(yè)的太陽(yáng)能相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)要通過(guò)其溝通能力，得到公眾的理解，從而內(nèi)化為公眾的購(gòu)買(mǎi)力，進(jìn)而把公眾的理解轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的購(gòu)買(mǎi)力，又會(huì)促進(jìn)企業(yè)擁有更多的資金從事太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新。政府對(duì)公眾要體現(xiàn)其領(lǐng)導(dǎo)能力，尤其是變革現(xiàn)行傳統(tǒng)政策的變革 力。各個(gè)省市之間，應(yīng)該多開(kāi)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，要向經(jīng)驗(yàn)豐富的省市學(xué)習(xí)。重點(diǎn)在企業(yè)建立研發(fā)中心，并與各高等院校聯(lián)合開(kāi)發(fā)新項(xiàng)目，突破技術(shù)難題。以市場(chǎng)需求的規(guī)模作為規(guī)劃目標(biāo)的指標(biāo)。中期階段為太陽(yáng)能的大力普及和推廣階段，致力于太陽(yáng)能相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與探索。“即使出現(xiàn)市場(chǎng)失靈，政府也應(yīng)該是在法律法規(guī)框架下，采取成熟政策工具進(jìn)行干預(yù)。 首先，應(yīng)制定能源基本法，能源基本法可以統(tǒng)疇規(guī)劃國(guó)家能源安全、能源效率與能源技術(shù)開(kāi)發(fā)。不斷探索適合中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式，有效引導(dǎo)太陽(yáng)能相關(guān)企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)，提高公眾認(rèn)知度，進(jìn)而提升中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。從國(guó)外太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策可以看出 :太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不能離開(kāi)政策支持。太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在不同領(lǐng)域的具體配套政策，還有待于進(jìn)行優(yōu)化分析。而且，日本大地震后隨著形勢(shì)的發(fā)展，一種移動(dòng)式太陽(yáng)能發(fā)電裝置備受寵愛(ài)，日本許多地方政府將該裝置用于受災(zāi)安置點(diǎn)使用。 究的問(wèn)題 20xx 年 3 月 11 日，日本大地震并引發(fā)海嘯，人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失重大，核電系統(tǒng)也備受重創(chuàng)。通過(guò)政府“看得見(jiàn)的手”的運(yùn)作，對(duì)市場(chǎng)“看不見(jiàn)的手”加以積極引導(dǎo)，有步驟地解決制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。中國(guó)政府將持續(xù)關(guān)注太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并出臺(tái)相應(yīng)的扶持政策。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 在全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下，中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了快速發(fā)展期。 成本降低己成為世界各國(guó)的共識(shí)，通過(guò)政策的推動(dòng)，各國(guó)都在搶占技術(shù)的制高點(diǎn)，先發(fā)制人，從而獲得成本上的優(yōu)勢(shì)。 第 4 章 結(jié)論 可持續(xù)發(fā)展需要未來(lái)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景，但是，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中仍然需要政府制定政策來(lái)支持其有效地發(fā)展。填充因子主要決定于暗電流電壓特性，因此，與各種復(fù)合過(guò)程有關(guān)。這是各種太陽(yáng)能電池共有的、無(wú)法挽救的損失。量子阱的引入使得太陽(yáng)能電池的吸收光譜向低能端拓寬了，從而改善了光譜響應(yīng)特性，、短路電流必將加強(qiáng)。 （ 2）高效硅太陽(yáng)能電池 :通過(guò)表面鈍化技術(shù)，表面 V 形槽和倒金字塔技術(shù)以及雙層減反射膜技術(shù)、陷光理論的進(jìn)步和完善，減小了電池表面的反射同時(shí)提高了電池對(duì)紅外光的吸收，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。但目前與無(wú)機(jī)硅太陽(yáng)能電池相比，它在轉(zhuǎn)換效率、光譜響應(yīng)范圍、河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）