過(guò)去使用硅作為太陽(yáng)能電池材料,而中國(guó)生產(chǎn)硅片的能力還太低,多數(shù)材料都依靠進(jìn)口,導(dǎo)致太陽(yáng)能電池成本太高。要使太陽(yáng)能發(fā)電得到大規(guī)模推廣,科學(xué)家降低太陽(yáng)能電池材料的成本,或找到更廉價(jià)的太陽(yáng)能電池材料。
家用照明燈
與普通LED燈相比,太陽(yáng)能燈內(nèi)置鋰電池或鉛酸蓄電池,外接一塊或多塊太陽(yáng)能板對(duì)其充電,一般充電時(shí)間為8小時(shí)候左右,使用時(shí)長(zhǎng)達(dá)8-24小時(shí)。一般帶充電或遙控功能,外形根據(jù)用戶需求各異。
信號(hào)燈
航海、航空和陸上交通信號(hào)燈的作用至關(guān)重要,許多地方電網(wǎng)不能供電,而太陽(yáng)能信號(hào)燈可解決供電問(wèn)題,光源以小顆粒定向發(fā)光的LED為主。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
草坪燈
太陽(yáng)能草坪燈,光源功率0.1~1W,一般采用小顆粒發(fā)光二極管(LED)作為主要光源。太陽(yáng)能電池板功率為0.5~3W,可采用1.2V鎳電池等二電池。
用于夜晚導(dǎo)向指示、門牌、路口標(biāo)識(shí)的照明。對(duì)光源的光通量要求不高,系統(tǒng)的配置要求較低,使用量較大。標(biāo)識(shí)燈的光源一般可采用小功率LED光源或冷陰極燈。
在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,技術(shù)復(fù)雜的組成部分應(yīng)屬太陽(yáng)能電池??梢哉f(shuō),太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心,其開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)直接影響到太陽(yáng)能發(fā)電的普及和發(fā)展。
太陽(yáng)能電池的主要原理是通過(guò)使用半導(dǎo)體材料,將較薄的N型半導(dǎo)體置于較厚的P型半導(dǎo)體上,當(dāng)光子撞擊該裝置的表面時(shí),P型和N型半導(dǎo)體的接合面有電子擴(kuò)散產(chǎn)生電流,可利用上下兩端的金屬導(dǎo)體將電流引出利用。
隨著新材料的不斷開(kāi)發(fā)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,以其它材料為基礎(chǔ)的太陽(yáng)能電池也愈來(lái)愈顯示出誘人的前景。光電池,非晶硅及結(jié)晶硅混合型薄膜光電池等方面。
如果說(shuō)單晶硅的特點(diǎn)是、成本高,其它材料電池的難題無(wú)疑是低成本、轉(zhuǎn)化弱。與單晶硅太陽(yáng)能電池相比,除多晶硅、碲化鎘等外,其它材料電池的光電轉(zhuǎn)化效率普遍未超過(guò)15%。
中國(guó)太陽(yáng)能電池的發(fā)展中國(guó)于1958年開(kāi)始研究太陽(yáng)能電池,1971年應(yīng)用于中國(guó)發(fā)射的衛(wèi)星上。1973年開(kāi)始將太陽(yáng)能電池用于地面。由于受到價(jià)格和產(chǎn)量的限制,市場(chǎng)發(fā)展很緩慢,除了作為衛(wèi)星電源,在地面上太陽(yáng)能電池僅用于小功率電源系統(tǒng),如航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)系統(tǒng)等。
2002年,國(guó)家有關(guān)部委啟動(dòng)了“西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”,通過(guò)光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問(wèn)題。這一項(xiàng)目的啟動(dòng)大大刺激了太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè),國(guó)內(nèi)建起了幾條太陽(yáng)能電池的封裝線,使太陽(yáng)能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。