【正文】 次能源消費從 4900 增加到 8752 百萬噸油當量 (mtoe)， 30 年增長了 79%。當今社會，規(guī)模經(jīng)濟越來越發(fā)揮著重要的作用，“到 2020 年太陽能光伏價格有望跌至每千瓦時 15 美分以下。因此，美國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策激勵力度大，并且能較好地協(xié)調(diào)各方利益關(guān)系。 1988 年，美國實施的 PVUSA 計劃，建立了集中型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。美國通過“百萬太陽能屋頂光伏計劃”方案的實施，在 20xx 年，系統(tǒng)安裝成本降至 2 美元 //W，而當年減產(chǎn) CO178。 ③市場支撐類政策 “在美國，提供了未來光伏產(chǎn)能安裝不斷增長的最具有潛力的政策體系是可再生能源配額標準 (RPS)。 20xx 年，奧巴馬推行新能源政策，在能源發(fā)展戰(zhàn)略中，又以太陽能及風力發(fā)電為重點。以節(jié)能為主要內(nèi)容，由國家發(fā)行節(jié)能債券，政府為太陽能項目提供信貸擔保。又于 1999 年，推行了‘ 10 萬太陽能屋頂計劃’，通過優(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能發(fā)電設(shè)各的自覺性，使得太陽能光伏安裝量激增。 ②技術(shù)支持類政策 20xx 年，為鼓勵太陽能生產(chǎn)廠商縮減技術(shù)成本，德國政府引入“稅收返還”政策。同時，注重太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，以及配套政策的出臺。 1979 年實施了《節(jié)約能源法》。同年，日本出臺《可再生能源標準法》，規(guī)定了能源公司必須提供的可再生能源所占 比例。 20xx 年，日本重新啟動太陽能鼓勵政策，安排?？钛a助太陽能電池技術(shù)創(chuàng)新。同年，日本制定太陽能剩余電力回收政策，該政策是一個全民參與的能源利用推廣政策。 日本是以技術(shù)支持為導向，注重技術(shù)創(chuàng)新促進太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的提高。 ①法律法規(guī) 20xx 年，英國政府頒布《可再生能源義務令》，強制提高可再生能源在電力生產(chǎn)中的比例。 20xx年，英國成為能源凈進口國，其對進口天然氣和石油依賴程度不斷增加的事實，促使英國政府更加致力于新能源開發(fā)與利用。通過英國政府頒發(fā)的特別綠色證書，證明發(fā)電企業(yè)的可再生電力發(fā)電是經(jīng)過許可的。早在 1980 年，為激發(fā)居民安裝太陽能熱水器的自覺性，以色列頒布了強 制安裝太陽能熱水器法令，即“所有建筑物的供熱水裝置或系統(tǒng)必須是由太陽能供熱，否則不得建造。 第 2 章 太陽能光伏發(fā)電 將吸收的太陽能輻射熱 能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電技術(shù)稱為太陽能熱發(fā)電技術(shù)。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏打效應”，簡稱“光伏效應”。1973 年的石油危機和 90 年代的環(huán)境污染問題大大促進了太陽光伏發(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，并在玻璃上沉積硫化福薄膜，制成了第一塊薄膜太陽電池。 1990 年德國提出“ 1000 個光伏屋頂計劃”，每個家庭的屋頂裝 3 個 5kWp 光伏電池。應用范圍越來越廣，尤其是光伏技術(shù)的屋頂計劃 ，為光伏發(fā)電展現(xiàn)了無限光明的前途。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、開關(guān)等組成。 逆變器的作用就是將太陽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，供給交流負載使用。白天太陽能電池方陣給蓄電池充電， (同時方陣還要給負載用電 )，晚上負載用電全部由蓄電池供給。其中獨立運行系統(tǒng)又分為 :直流負載獨立系統(tǒng) :交流負載獨立系統(tǒng)。光伏發(fā)電的各種應用包括 : (1)太空領(lǐng)域 : 光伏技術(shù)最早的應用領(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 直流負載 交流負載 控制器 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 如庭院燈、路燈、手提燈、野營 燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。 國內(nèi)外 光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展 在社會發(fā)展的歷史長河中，人類有利用太陽能進行生產(chǎn)和生活已經(jīng)具有很長一段歷史，但是將太陽能作為一種新興的能源和動力并加以利用僅有二百多年歷史。在這一時期，太陽能技術(shù)取得了巨大的進步。1997 年，美國又率先發(fā)起“太陽能屋頂計劃”。德國是最先倡導和發(fā)展太陽能的國家之一。從世界范圍內(nèi)來講，光伏發(fā)電已經(jīng)完成初期開發(fā)和規(guī)模應用的發(fā)展，其應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，美國、日本和歐盟各國均投入大量資金進行這方面研究。 1971 年，光伏電池首次應用在衛(wèi)星上作為科學實驗衛(wèi)星的電源，開始了光伏電池應用的研究。 1989 年至 20xx 年在西藏建設(shè)了 7 座光伏電站，總功率達 420KW 。到 20xx 年底，中國光伏發(fā)電的累計裝機容量約為 S SMW，其中農(nóng)村家用光伏發(fā)電系統(tǒng)約為 28MW，占 總裝機容量的 51%:通信及其他工業(yè)交通應用 20MW，占總裝機容量的 36%:太陽能應用產(chǎn)品 SMW，占總裝機容量的 9%,:并網(wǎng)發(fā)電 2MW，占總裝機容量的 4% ，我們應該石‘到國內(nèi)的光伏發(fā)電技術(shù)與國外還存在一定的差距。根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到 2020年國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)總裝機容量將達到 ，到 2050 年將達到 600GW。為了解決光伏電池原材料問題，應該擴大硅原材料的生產(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，與國外先進產(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外先進產(chǎn)品的性能差距更大。盡管光的能量通過電子從化學鍵 中被釋放，由此產(chǎn)生電子一空穴對，但在很短的時間內(nèi) (在微秒范圍內(nèi) )電子又被捕獲，即電子和 “ 空穴” “ 復合”。與此相反，空穴擴散到 n 型材料中與自由電子復合。在 pn 結(jié)的內(nèi)建電場作用下， n 區(qū)的空穴向 p 區(qū)運動， p 區(qū)的電子向 n 區(qū)運動，最后造成在太陽能電池受光面 (上表面 )有大量負電荷 (電子 )積累，而在電池背光面 (下表面 )有大量正電荷 (空穴 )積累。如硅太陽能電池、砷化稼太陽能電池等。 用金屬和半導體接觸組成一個“肖特基勢壘”的電池，也稱 MS 電池。 按材料分類 以硅材料為基體的太陽能電池，包括單晶、多晶和非晶硅太陽能電池 。 單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率無疑是最高的，在大規(guī)模應用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導地位，但由十受單晶硅材料價格及相應的繁瑣的電池工藝影響，致使單晶硅成本價格居 高不下。為了節(jié)省材料，70 年代中期人們就開始在廉價襯底上沉積多晶硅薄膜，但由于生長的硅膜晶粒太小，未能制成有價值的太陽能電池。 多晶硅薄膜電池由十所使用的硅遠較單晶硅少，又無效率衰退問題。此外，其光電效率會隨著光照時間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退 SW 效應，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，光致衰退效應減小 。 非晶硅太陽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，有著極大的潛力。 多?；衔锉∧ぬ柲茈姵? 為了尋找單晶硅電池的替代品，人們除開發(fā)了多晶硅、非晶硅薄膜太陽能電池外，又不斷研制其它材料的太陽能電池。 GaAs 屬 IIIV 族化合物半導體材料，其能隙為 ，正好為高吸收率太陽光的值，因此，是很理想的電池材料。因此， CIS 用作高轉(zhuǎn)換效率薄膜太陽能電池材料也引起了人們的注目。唯一的問題是材料的來源，由于鋼和硒都是比較稀有的兀素，因此，這類電池的發(fā)展也必然受到限制。由此構(gòu)造染料敏化太陽能電池 (Gratzel 電池 )。就光伏應用的要求而言，它們比晶體硅材料更為適合。 （ 3）有機太陽能電池 :就目前而言，由于硅太陽能電池的制造成本非常昂貴，限制了地面太陽能電池的大規(guī)模使用。量子阱半導體太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的理論值可高達 %。開路電壓、填充因子均受暗電流影響很大，可以說，太陽能電池的轉(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、抑制開路電壓的削弱以獲得加強的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率，必須優(yōu)化設(shè)計量子阱結(jié)構(gòu) 。 研制高效率太陽能電池，必須深入研究填充因子的優(yōu)化問題。因此，通過引入具有反射電子作用的 P 型布拉格反射結(jié)構(gòu) (DBR)可以優(yōu)化填充因子，提高轉(zhuǎn)換效率。通過政策的有力調(diào)節(jié)，使得太陽能產(chǎn)業(yè)集群帶來了較好的集聚效應，更加有效促進其成本的下降。尤其是美國的市場導向、德國的法律環(huán)境、日本的技術(shù)導向、英國的支持性計劃和以色列太陽能熱水器的強制安裝政策，都有效地促進了該國太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程。但中國光伏產(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)。通過合理有效政策措施的引導，相信中國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)會在政策正確的戰(zhàn)略引導下，通過聚合效應，培養(yǎng) 競爭優(yōu)勢，做大并做強，在國際上樹立強勢地位。把產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)結(jié)合起來，把項目開發(fā)與技術(shù)進步結(jié)合起來，把產(chǎn)品生產(chǎn)與市場應用結(jié)合起來。由此，導致日本電力供應在全國大范圍內(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。 可以預見的是，太陽能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展會不斷地改進和提升，而且市場也會有所拓展。通常要通過運用經(jīng)濟、政治、法律等手段，對太陽能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)技術(shù)研發(fā)，以及市場開拓制定出相應的強制性或指令性政策。一直到搭好太陽能產(chǎn)業(yè)鏈，并且其能獨立以市場化方式運作時，政府才能放手。對中國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的策略建議體現(xiàn)在如下幾個方面 : 完善太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展法律法規(guī)體系 “法律的職責最主要的是對規(guī)律的本性作出常規(guī)的解 釋。當今世界光伏發(fā)電的趨勢是并網(wǎng)光伏發(fā)電，對此，應制定《上網(wǎng)電價法》，鼓勵太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電。在初 期階段應講求高效、合理，而不應急于求成，不能搞大而全。同時，應確立以市場為主導的發(fā)展戰(zhàn)略。 完善技術(shù)支持政策體系 通過激勵政策和運行機制促進太陽能產(chǎn)業(yè)技術(shù)市場的形成，對中國太陽能產(chǎn)業(yè)的加快開發(fā)具有重要意義。構(gòu)建交流平臺，可以通過座談，項目合作，以及調(diào)研等方式，共同 推動太陽能技術(shù)水平的提高?！耙赃@樣的速度和范圍不斷發(fā)展，取決于將計劃在區(qū)與區(qū)之間、省與省之間貫徹落實的市場改革的成功”。企業(yè)對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)是不斷地進行技術(shù)創(chuàng)新，從而有效提升競爭力。因為，“全球化無論從思路還是過程來看，都是復雜的。 大力完善人才培養(yǎng)機制 人才一是使太陽能產(chǎn)業(yè)騰飛的基本要素，離開了人才的培養(yǎng)，就是空談太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！币虼?，展開國際交流與合作，河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 吸收和消化國外先進技術(shù)，并將之實行國產(chǎn)化，已勢在必行。同時，企業(yè)的太陽能相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)要通過其溝通能力，得到公眾的理解，從而內(nèi)化為公眾的購買力，進而把公眾的理解轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的購買力，又會促進企業(yè)擁有更多的資金從事太陽能產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新。政府對公眾要體現(xiàn)其領(lǐng)導能力，尤其是變革現(xiàn)行傳統(tǒng)政策的變革 力。各個省市之間，應該多開經(jīng)驗交流會，要向經(jīng)驗豐富的省市學習。重點在企業(yè)建立研發(fā)中心，并與各高等院校聯(lián)合開發(fā)新項目，突破技術(shù)難題。以市場需求的規(guī)模作為規(guī)劃目標的指標。中期階段為太陽能的大力普及和推廣階段，致力于太陽能相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與探索。“即使出現(xiàn)市場失靈，政府也應該是在法律法規(guī)框架下，采取成熟政策工具進行干預。 首先，應制定能源基本法，能源基本法可以統(tǒng)疇規(guī)劃國家能源安全、能源效率與能源技術(shù)開發(fā)。不斷探索適合中國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式，有效引導太陽能相關(guān)企業(yè)進入市場，提高公眾認知度，進而提升中國太陽能產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。從國外太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策可以看出 :太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不能離開政策支持。太陽能產(chǎn)業(yè)在不同領(lǐng)域的具體配套政策，還有待于進行優(yōu)化分析。而且，日本大地震后隨著形勢的發(fā)展，一種移動式太陽能發(fā)電裝置備受寵愛，日本許多地方政府將該裝置用于受災安置點使用。 究的問題 20xx 年 3 月 11 日，日本大地震并引發(fā)海嘯，人員傷亡和財產(chǎn)損失重大，核電系統(tǒng)也備受重創(chuàng)。通過政府“看得見的手”的運作，對市場“看不見的手”加以積極引導，有步驟地解決制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。中國政府將持續(xù)關(guān)注太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并出臺相應的扶持政策。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 在全球太陽能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下，中國太陽能產(chǎn)業(yè)也迎來了快速發(fā)展期。 成本降低己成為世界各國的共識，通過政策的推動，各國都在搶占技術(shù)的制高點，先發(fā)制人，從而獲得成本上的優(yōu)勢。 第 4 章 結(jié)論 可持續(xù)發(fā)展需要未來太陽能產(chǎn)業(yè)有廣闊的應用前景，但是，太陽能產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中仍然需要政府制定政策來支持其有效地發(fā)展。填充因子主要決定于暗電流電壓特性，因此，與各種復合過程有關(guān)。這是各種太陽能電池共有的、無法挽救的損失。量子阱的引入使得太陽能電池的吸收光譜向低能端拓寬了，從而改善了光譜響應特性，、短路電流必將加強。 （ 2）高效硅太陽能電池 :通過表面鈍化技術(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)、陷光理論的進步和完善，減小了電池表面的反射同時提高了電池對紅外光的吸收，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。但目前與無機硅太陽能電池相比，它在轉(zhuǎn)換效率、光譜響應范圍、河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）