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新能源产业建设（三）8
3 开发可再生能源（续）
3.2 开发太阳能（续）
3．2．2 利用太阳光发电
3．2．2．1 开发太阳光伏技术国际概况
普通太阳能电池，采用纯净的硅半导体材料制成。这种半导体硅吸收太阳光能，激发半导体里分成带负电的电子和带正电的空穴，并把电荷输送到电极，从而把太阳光能直接转换为电能。
自上世纪五十年代美国研制成第一块实用的硅太阳电池以来，太阳能光伏技术已经经历了半个世纪。目前，光伏产业已成为全球发展最快的新兴行业之一。由于光伏发电安全可靠、无噪声、无污染，能量随处可得，不受地域限制，无需消耗燃料、无机械转动部件，故障率低且维护简便，规模大小均可，所以深受欢迎。
光伏发电早已广泛作为常规能源的补充，用于通信、信号电源和边远无电地区居民用电，现在已作为分散式电源进入电力市场，部分取代常规能源。目前世界上已有100多万套光伏系统在运转，在2000年世界太阳能电池产量已达到287.7MW，累计安装量超过1300MW，2004年全球光伏行业的销售收入已高达70亿美元，预计至2010年将增长到300亿美元，净利润将由2004年的8亿美元增长为33亿美元。光伏发电已完成初期开发和示范阶段，现正向大批量生产和规模应用发展，从最初只作为小功率电源到目前作为公共电力的并网发电，应用范围已遍及几乎所有的用电领域，世界光伏产业以31.2%平均年增长率高速发展。
（1）实例一：美国的光伏产业
美国1973年制定政府光伏发电发展计划，明确了发展战略目标，此后，投入了大量资金进行光伏技术开发和加速产业化进程；1988年开始建立集中型光伏并网发电系统（1MWp～10MWp）；1995年又开始实施与屋顶结合的绿色能源计划，1997年宣布美国百万太阳能屋顶计划，预计2010年总光伏安装将达到3025MWp。
（2）实例二：发达国家的光伏产业
日本1974年开始执行“阳光计划”，并投资5亿美元，发展光伏产业，使日本迅速成为世界太阳能电池生产大国；上世纪80年代开始，其他发达国家，如德国、英国、法国、意大利、西班牙、瑞士、芬兰也都纷纷制定光伏发展计划，并投入大量资金实施技术开发和加快其工业化进程。
（3）实例三：光伏产业基础研发在进展
制作太阳能电池，要靠纯度极高的硅晶片，成本比较高。为了进一步加速光伏发电的工业化进程，美国科学家最近设计一种价格低廉的太阳能电池。这种电池像“三明冶”，最上面一层染料分子吸收阳光，阳光激发的电子通过中间一层金箔，到达下面一层的二氧化钛半导体层，由二氧化钛把电荷收集起来。由于吸收阳光和收集电荷的功能分别由不同的材料承担，半导体材料本身不需要吸收阳光，因此可用廉价得多的二氧化钛。不过，这种电池转换效率还偏低，目前尚未达到商业化应用程度。
为了降低太阳能电池成本，当前比较实用的是采用多晶硅电池，商用多晶硅比纯单晶硅便宜得多。采用多晶硅片和半异体合金制成的超薄硅太阳能膜，制造太阳能电池可大幅度降低太阳能电池成本。除了上述的多晶硅电池及薄膜电池外，还可采用非晶硅制作太阳能电池，但多用于小系统或作为计算机辅助电源，尚未商业化应用。
为了提高发电效率，当前着重开发聚光太阳能电池，通过聚光器使较大面积的阳光会聚在一个较小范围内形成“焦斑”或“焦带”。把太阳能电池安置在这种“焦斑”或“焦带”上，可大大增加光强，因而提高了发电效率。
3．2．2．2 开发太阳光伏技术国内概况
我国有960万平方公里国土面积，其中有2/3地区的年日照时数在2200小时以上，具有极其丰富的阳光资源。无论从当前还是长远来看，在我国都存在着巨大的太阳能光伏市场。
我国在太阳能光伏技术应用系统方面，已经经历了在交通信号、通信、网管保护和边远地区居民家庭供电等应用，现在已经迈向较大规模的商业应用。
上世纪九十年代我国西部出现了一批生产太阳能光伏户用系统的光电公司，青海省就有十几家，但都是规模不大的民营企业。我国光伏产业每年只有15%的增长率。1999年我国光伏组件产量只有3MW，而世界光伏组件产量有200MW，我国只占1.5%。我国已具有规模的四家单晶硅太阳能电池和组件制造厂和两家非单晶硅电池厂。近年来，在上海组建了2MW太阳电池和组件生产线；在保定组建了16MW太阳能电池和组件生产线；在无锡更投资1800万美元建立了多晶硅太阳电池生产线，并计划几年内把生产能力扩至30MW，我国光伏系统安装容量也从2000年底的18MWp，至今已经开始光伏并网系统的研发和示范项目的实施，我国光伏产业正面临快速发展的机遇。
在开发多晶硅太阳能电池方面，我国也已研发成功，并已实现产业化，多晶硅太阳能电池生产线已在浙江投用。在研发聚光太阳能电池方面，我国也有重大突破。
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