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光伏材料加工與應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生-文庫吧資料

2024-12-14 02:39本頁面
  

【正文】 我國光伏應(yīng)用進(jìn)行了許多研究,開發(fā)了各種光伏系統(tǒng)的控制器及逆變器,研制的逆變器最大達(dá) 20kW,光伏水泵已形成一定生產(chǎn)能力。 1998 年太陽電他組件銷售量為 2. 1MW,其中晶體硅太陽電池 1. 8MW,非晶硅太陽電池 0. 3MW,進(jìn)口單晶硅太陽電池或組件約 200kW。 n 太陽電池。非晶硅太陽電他的組件面積為 30cml20cm 。單晶硅太陽電池產(chǎn)品主要是直徑為 100mm 的圓片電池,效率為 12一 13%, 36 片太陽電池串聯(lián)的組件功率約為 37W。 我國第 9 個(gè)五年光伏攻關(guān)計(jì)劃的研究目標(biāo)為:工廠生產(chǎn)的 10cm10cm 單晶硅太陽電池的效率達(dá)到 1415%;多晶硅太陽電他達(dá)到 1213%,鑄出 100kg 級(jí)的鑄錠;化合物薄膜太陽電他的效率達(dá)到 10%,多晶硅薄膜電他的效率也是要達(dá)到 810%;弱光型非晶硅太陽池的合格率太子 70%,穩(wěn)定效率達(dá)到 8%,功率型大面積非晶硅太陽電池穩(wěn)定效率達(dá)到 7%。絲網(wǎng)印刷用的漿料也進(jìn)行了國產(chǎn)化,其中鋁漿已能取代進(jìn)口材料,正面電極用的銀漿性能略 遜于進(jìn)口產(chǎn)品。其中 EVA 膜基本能滿足我國光伏工業(yè)的需求,快速固化 EVA 膜還需要改進(jìn)。 銅鋼錫太陽電池最近采用蒸鍍及硒化方法制備 C1S 膜取得進(jìn)展, 5cm6cm 面積的電池效率達(dá)到 6. 7%。在該方法中硅料是使用冷柑蝸電磁感應(yīng)熔煉法來提供的。 GaAs 太陽電池外延生長法的研究已有相當(dāng)基礎(chǔ),最近的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向在諸片上用 MOCVD 的方法生長 GaAs 膜,制作空間用 GaAs 電池。穩(wěn)定型 M1S 結(jié)構(gòu)的硅太陽電池也在進(jìn)行研究。發(fā)射極鈍化的硅太陽電池最高效率達(dá)到19. 79%;采用的高效化工藝包括:發(fā)射區(qū)鈍化,分區(qū)輕( n+)重( n++)擴(kuò)散,背場(chǎng),表面織構(gòu)化。除了使用玻璃作基片的常規(guī)非晶硅太陽電池,主耐溫塑料片上制作的柔性非晶硅太陽電池也已開發(fā)成功。 在實(shí)用型電池工藝方面,研究采用在絲網(wǎng)印刷工藝中加入具有鈍化作用的氧化膜方法,來提高電池性能,建立了一條 30cmX30cm 的非晶硅太陽電池中試線及一條 20cmX20cm的科研線,所有設(shè)備均為國產(chǎn)。 3. 1 太陽電池與材料的研究 7 我國太陽電池達(dá)到的最高效率列于表 5。目前正在研究的項(xiàng)目包括:實(shí)用單晶硅太陽電池,高效單晶硅太陽電池,多晶硅太陽電池,非晶硅太陽電 池,砷化嫁太陽電池,空間用的硅太陽電池及其系統(tǒng),銅鋼錫及硫化鎬化合物薄膜太陽電池;硅聚光太陽電池系統(tǒng);光伏系統(tǒng)應(yīng)用方面有:水泵、逆變器、控制器、太陽能燈等。單晶硅太陽電池采用攀網(wǎng)印刷工藝制作電極,明顯地提高了生產(chǎn)效率。當(dāng)時(shí)太陽電池面積小,采用真空蒸鍍銀鋁的方法制作太陽電他的電極。 3 中國太陽電池和光伏發(fā)電的進(jìn)展 我國于 1958 年開始太陽電池的研究, 1971 年成功 地首次應(yīng)用于我國發(fā)射的第二顆衛(wèi)星上, 1973 年開始地面應(yīng)用。此外,由于島上漁民需要用冰來儲(chǔ)存和運(yùn)送新鮮的魚蝦,海島的可再生能源制冰系統(tǒng)也得到了推廣。 ( 4)再生能源海島供電系統(tǒng):海島是一個(gè)特殊的環(huán)境,由于其淡水的缺乏,燃料的昂貴,使得可再生能源有了用武之地。使用時(shí)氫氣再與空氣中的氧氣通過燃料電池發(fā)電,氫氣和氧氣在發(fā)電過程中又化合成水。 ( 3)太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng):芬蘭的 NAPs 已經(jīng)完成這一發(fā)電系統(tǒng)的示范。還開發(fā)了混合發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化軟件,它可用于根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源設(shè)計(jì)最合理最經(jīng)濟(jì)的供電方案。 除了光伏屋頂系統(tǒng),國外發(fā)達(dá)國家還在其它光伏應(yīng)用方面也作了大量工作,主要有: ( 1)風(fēng)光柴互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng):為了進(jìn)一步降低可再生能源的發(fā)電成本,國外在風(fēng)光柴混合發(fā)電系統(tǒng)上作了大量的示范工作和經(jīng)濟(jì)對(duì)比。這一計(jì)劃有 3 個(gè)目的: ( 1)計(jì)劃完成后每年減排的二氧化碳相當(dāng)于 850000 輛汽車的排放量; 6 ( 2)可以增加 70000 個(gè)高技術(shù)就業(yè)機(jī)會(huì); ( 3)通過這一計(jì)劃,將大大加強(qiáng)美國光伏工業(yè)在世界上的領(lǐng)先地位和競(jìng)爭實(shí)力。 ( 3)光伏屋頂建筑材料(柔性的和非柔性的),如透明光伏玻璃,聚光電池供電、供水系統(tǒng),光伏墻體,光伏智能窗簾等。 ( 2)太陽熱水器和非晶硅太陽電池聯(lián)合構(gòu)成的光伏、光熱系統(tǒng),可以為用戶同時(shí)提供電力和熱水。目前這種系統(tǒng)的發(fā)電成 本為 40 美分/ kWh,而美國某些地區(qū)的峰值電價(jià)已高達(dá) 20 一 30 美分/kwh(一般冬季電價(jià)為 3 一 4 美分/ kWh,夏季 7 一 8 美分/ kwh)。這項(xiàng)計(jì)劃的內(nèi)容很豐富,其中典型的開發(fā)項(xiàng)目包括: ( 1) DsM 系統(tǒng)(按需求安排發(fā)電的系統(tǒng)),即帶有蓄電他的電力可以調(diào)度的光伏發(fā)電系統(tǒng)。此項(xiàng)計(jì)劃將有助于開發(fā)新型的光伏建筑材料,包括玻璃、天窗、墻體等,有助于開發(fā)光伏屋頂模塊和可由電力部門很容易安裝的光伏調(diào)峰電力模塊等。 1996 年,在美國能源部的支持下,又開始了一項(xiàng)稱為 “ 光伏建筑物計(jì)劃( PV 一BONUS) ” ,計(jì)劃投資 20 億美元。日本光伏屋 頂?shù)陌l(fā)展有一個(gè)特點(diǎn),他們將太陽電他組件制作成建筑材料的形式,如瓦和玻璃等,這樣太陽電池就很容易安裝在建筑物上,也很容易被建筑公司接受。由此可以看出德國政府在推廣光伏屋頂系統(tǒng)上的決心。德國政府于1999 年:月開始實(shí)施 10 萬太陽能屋頂(每戶約 3kW 一 5kW)計(jì)劃,今后幾年內(nèi)需要300MW 一 500MW 太陽電池。 1993 年,德國首先開始實(shí)施由政府投資支持,被電力公司認(rèn)可的 1000 屋頂計(jì)劃,繼而擴(kuò)展為 2021
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