!中国光伏的技术进步

本文由网络新青年贡献ppt 文档可能在 WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。中国光伏的技术进步—庆祝中国光伏诞生五十周年崔容强 王景霄 刘祖明 耿新华 王斯成 赵玉文 孟凡英1958 年中国从开始研制第一片晶体硅光伏电池以来， 到现在已整整走过了五十年。中国光伏发展经历了从无 到有、从空间到地面、由军到民、由小到大、由单品种 到多品种以及光电转換效率由低到高的艰难而辉煌的历 程。 今天我们在这里特别庆祝中国光伏人不畏艰险、刻 苦钻研、奋力拼搏、打破封鎖、自強不息而取得的巨大 成就。让中华民族与全人类同受太阳之光，共享和平幸 福之年！第一部分 光伏技术进步的方向光伏技术的目标独立电源→并网电源 特殊能源→补充能源 补充能源→替代能源 替代能源→主力能源光伏技术评价的基本指标? ? ? 每平方公里的年发电量 ？ 每度光伏电电价是多少？ 正常运行多少年？ 年维护成本是多？光伏技术进步的方向高效率：理论效率与实际效率 长寿命：理论寿命与实际寿命，加速老化试验的 理论依据 高可靠：光聚合，光老化的机理 低成本：原料成本、工艺成本、管理成本 零污染：污染的产生与治理，清洁生产第二部分光伏技术进步的内容硬件方面? ? ? ? 光伏材料：晶体材料、薄膜材料、辅助材料等 光伏器件 / 组件：各种光伏电池，各种光伏组件；刚性、柔性 配套系统ＢＯＳ系统部件：各种逆变器、控制器、蓄电池 系统应用：空间、地面、 BIPV、并网、荒漠电站、滨海电站 科学实验装备、生产装备及检测分析装备软件方面? ? ? ? ? 光伏基础研究（研究机构） 计算机仿真优化软件 书刊、杂志、多媒体 政策、法规及规划研究 标准化及标准化管理系统 光伏技术教育和培训第三部分中国光伏的技术进步萌芽期（ 1958-1980 年） 萌芽期（ 年? ? ? ? ? 1958 年天津十八所、中科院半导体所分别设立太阳电池研究课题。 1960 年天津十八所用酸洗冶金硅粉熔成多晶硅绽， 制成的太阳电池雏形， 效 率为 1%。 1962 年天津十八所和半导体所各自试制成 P+/n 型单晶硅电池，效率 6-8%。 1963 年 -1964 年间，十八所和半导体所紧密交流合作， P+/n 电池效率突飞猛 进。 10× 20mm2电池效率稳定在 12-13%。 1968 年半导体所承担空间太阳电池预先研究。十八所开展地面应用研究 , 曾 为海岛驻军和唐古拉山无人气象站试制过 10～ 20 瓦级组件。 1969 年半导体所停止硅太阳电池研发。 我国第一颗装备太阳电池的卫星—— 实践 1 号由天津十八所完成研制生产，卫星上装有 1400 多片 1020mm2P型 1 Ω .cm 电池， AMO效率 10% 。? ? ? 1971 年实践 1 号发射升空， 在整个 8 年的寿命期内， 太阳电池功率衰降不到 15%。 1971年西安交通大学开始晶体硅太阳电池研究。 1973 年天津十八所为天津航道局装备十多只太阳电池航标灯，每只 1 千瓦， 首次使用硅橡胶囊封构，成功地运行在高盐雾环境数年之久1973 年天津十八所，长春应化所等开展以聚酰亚胺膜为衬底的硫化镕薄膜电 池研究，效率最高 6%。但在潮湿环境下衰降难以克服，几年后先后终止了 研发。70 年代中期，上海长宁电池厂开始搞太阳电池，经十多年发展壮大，后来组 成上海航天局 811 所， 先后为我国风云一号气象卫星， 资源一号卫星， 风云 三号卫星等低轨道卫星研制生产太阳电池阵。天津十八所重点为东方红二号、 东方红三号、 东方红四号系列地球同步轨道 卫星研制生产太阳电池阵。? 1975 年南开大学开始进行非晶硅薄膜太阳电池的研究。 1975 年宁波、开封先后成立太阳电池厂， 电池制造工艺模仿十八所 早期生产空间电池工艺。 真空蒸发 Ag-Al 制作电极， 蒸发一氧化硅作 减反射膜。光电转換效率达 10%。? 1975-1976 年西安交通大学为华山气象站研制二台气象站用光伏电源 1977 年美籍学者方宝贤博士（波士顿学院教授）回国探亲，扶植起 1971 年成立的云南师范大学太阳能研究所，研发成功绒面、双面化 学镀镍电极的低成本电池。? 1979 年中国太阳能学会成立大会在西安召开。光伏专委会成立。 1418 所李文滋总工任首任专委会主任。 1980 年光伏委员会在杭州举办首届学术会议。幼苗明（ 幼苗明（ 1981-2000 年） 年? ? 1981 年首届中国光伏大会在北京举行。由中国航天学会光电专委会、中国 电源学会物理电池专委会联合发起。 1981 年光伏专委会在云南师范大学举办首届光伏培训班。 1982年高教部成立“地面太阳电池协作组” 。西安交通大学、南开大学、 四川大学、北京大学、浙江大学、南京工学院、北京工业大学、兰州大学 、山东大学、武汉大学十所高教部直屬大学参加。进行地面用低成本晶体 硅电池和非晶硅薄膜电池的研究。? 1982 年国家科委制定“ 1981-1985 年第六个五年计划”中首次列入光伏科 技攻关项目。1982 年国家科委成立“中国光电技术中心”原浙江科委昌金銘副主任首任 中心主任，开始了单晶硅 / 多晶硅电池和光伏系统应用的研究。80 年代后期开始引进太阳电池设备，丝网印刷电极取代蒸发或化学镀电极 华美光伏电子公司引进 Spire 公司一兆瓦生产线 云南半导体厂引进加拿大 1MW生产线 宁波及开封购进1MW产能部分设备 哈尔滨克罗拉公司购进 1MW非晶硅设备1986 年国家计委在农村能源 “ 1986-1990 年第七个五年计划” 中列出专题 《 太阳电池》 ，全国有 6 所大学和 6 个研究所参加。进行了晶体硅电池、ＢＯＳ 配套及应用系统的研究。? ? 1986 年科技部组织北京有色总院、南开大学、山东大学等进行非晶硅薄膜 电池科技攻关。 1986 年由电子部六所建造的第一个 0． 56ＫＷ风光互补系统在内蒙赤峰建成 1989 年由电子部六所建造的第一个 10ＫＷ光伏电站在西芷高原落成。? ? ? ? 从 1986 至 2000 年， 中科院电工所做了许多小型户用光伏发电系统和 100ＫＷ 独立光伏电站等。 1996 年在上海交通大学举行了第五届中国光伏大会 1998 年在九华山举行了第六届中国光伏大会 2000 年在云南师范大学举行了第七届中国光伏大会 1990-2000 年间，一批新兴的光伏公司应运而生。 中国各种光伏应用产品大 量出口， 在珠江三角洲一帶形成了出口加工基地。同时也引起了长三角地区 和内地对光伏产业的兴趣。1998 年开始执行世界银行 / ＧＥＦ中国可再生能源商业化项目， 成立国家发 改委世行项目办和中国可再生能源产业协会ＣＲＥＡ。 极大地推动了中国光 伏技术， 尤其是产业化技术和应用技朮的进步。2000 至今 成长期 （ 2000 至今 ）2000 年以来，中国光伏技术实现了飞跃式的发展： 由空间光伏 →地面光伏 独立电源→并网发电 从光伏作坊→光伏工厂 由国内市场→国际市场尚德率先在美国上市，带动了一批海内外光伏上市公司 2007 年中国 出口了 1GW的光伏电池，这说明了中国的光伏技术已经得到了世界 的承认第四部分 国内外光伏技术的差距中国和国际先进水平的差距电池效率 组件效率 生产装备 检测分析技术国外光伏技术现状中国光伏技术现状中国太阳电池实验室效率表 太阳电池类型 最高效率 ( ％ ) 20.4 18 16.5 29.25 14.3 13.38 7.4 9.1 11.8 17.27 8.87 面积 (cm2 ) 2 × 2 × 12.5 × 12.5 × 12.5 × 12.5 × 1 × 1 × 0.87 0.502 10.2 20× 20 × 10 × 10 × 1.2 1.0 研究单位 天津电源研究所 无锡尚德 无锡尚德 天津电源研究所 南开大学 四川大学 中科院等离子所 南开大学 南开大学 中科院物理所 上海交通大学单晶硅电池 多晶硅太阳电池 GaAs 多结电池 硒铟铜电池 碲化镉电池 染料敏化电池非晶硅电池 非晶硅 / 微晶硅电池 HIT 电池 纳米硅薄膜电池大约 30 家研究机构和院所参与了中国太阳电池的研发差距成因基础薄弱：硬件条件差、软件条件差 重视不夠：国家重视、地方重视、企业重视 创新理念：不同层次、不同理解 缺少氛围：独立行事、缺少联合第五部分 促进中国光伏技术进步的建议促进中国光伏技术进步的建议：用大能源的气概， 树立创新理念。 创新是高科技光伏的 生命线。 科学规划和布点。 设立光伏创新基金、中央 / 地方 / 企业联动、加大科技投 入。 成立光伏大学及相应专业，加速人才培养。 创立专项研究会：光伏材料技术研究会、晶硅电池技术 研究会、薄膜电池研究会、光伏组件研究会、光伏系统 研究会、光伏装备研究会。第六部分 结语1. 光伏能源是一个伟大的新兴能源目光伏技术是一项伟大的高新技术其间充满了商机、 充满了活力 充满了未知的科学技术之谜。 需要我们继承和发 扬光伏前辈的革命精神去积极探索。2. 我们的光伏产业已经很大，而且势不可挡，继续的飞速增长， 但应当清醒地看到我们的光伏技术 的基础还比较薄弱， 与国际发达国家的差距仍然 很大，科技投入仍然不足，需要我们用不断的创 新思维来推动中光伏技术的巨大进步。3. 在庆祝中国光伏五十周年及第十届中国光伏大会召开之 际我们特别缅怀我们的光伏先锋们。他们在政府部门、 高等院校、科研院校、城乡企业，开天辟地，为我们奠 定了良好的基础， 也特别感谢我们的光伏英雄， 在中国 创造了许多光伏奥运金牌。 4. 我们相信在中央坚强的领导下， 我们一定可以在快则 3-5 年， 慢则 8-10 年把光伏组件的成本降到 RMB10元 /WP,每 度光伏电 RMB1元 /WP。让绿色电流流尽亿万家庭使之成 为中华民族复兴的电力支柱。谢 谢！1