国内光伏产业现状调查研究报告.pdfVIP

.

国内光伏产业现状调查研究报告

一、太阳能的基本知识

太阳能是最重要的基本能源，生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能，

太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，不断地

向宇宙空间辐射能量，这就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应可以维持很长

时间，据估计约有几十亿至几百亿年，相对于人类的有限生存时间而言，太阳能

可以说是取之不尽，用之不竭的。

太阳能的总量很大，我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤，

但十分分散，能流密度较低，到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。同

时，地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响，时阴时晴，时强时弱，具有不

稳定性。根据太阳能的特点，必须解决以下四个基本技术问题，才能有效地加以

利用。

1、太阳能采集2、太阳能转换3、太阳能贮存4、太阳能输运

太阳能开发利用是当今国际上一大热点，经过最近20多年的努力，太阳能技术

有了长足进步，太阳能利用领域已由生活热水，建筑采暖等扩展到工农业生产许

多部门，人们已经强烈意识到，一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代——

太阳能时代即将来到。

（1）、太阳的基本结构

太阳能是一个炽热气体构成的球体，主要由氢和氦组成，其中氢占80％，氦占

19％。

（2）、太阳常数

太阳常数是指在太阳地球间平均距离外，在地球大气层以上垂直于太阳光线的平

面上，单位面积，单位时间内的太阳辐射能的数值，该数值是个常数，一般取

1367瓦/米2。（4920千焦/米2时）。

由于通过地球外大气层吸收反射，太阳光到达地面的辐射强度大大降低。

-.

.

（3）、太阳辐射能和到达地球的太阳能

整个太阳每秒钟释放出来的能量是无比巨大的，高达3.826×1033尔格或

37.3×106兆焦，相当于每秒钟燃烧1.28亿吨标准煤所放出的能量。

太阳辐射到达地球陆地表面的能量，大约为17万亿千瓦，仅占到达地球大气外

层表面总辐射量的10％。即使这样，它也相当目前全世界一年内能源总消耗量

的3.5万倍。

（4）、我国的太阳能资源

我国太阳能资源十分丰富，全国有2/3以上的地区，年辐照总量大于502万千焦

/米2，年日照时数在2000小时以上。

（5）、太阳能的特点

太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大优点：

第一，它是人类可以利用的最丰富的能源，据估计，在过去漫长的11亿年中，

太阳消耗了它本身能量的2％，可以说是取之不尽，用之不竭。

第二，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤

其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。

第三，太阳能是一种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，

也没有噪音，更不会影响生态平衡。

太阳能的利用有它的缺点：

第一，能流密度较低，日照较好的，地面上1平方米的面积所接受的能量只有1

千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求，从而使装置

地面积大，用料多，成本增加。

第二，大气影响较大，给使用带来不少困难。

（6）、太阳能利用的技术领域

人类直接利用太阳能有三大技术领域，即光热转换、光电转换和光化学转换，此

外，还有储能技术。

-.

.

太阳能转换技术的产品很多，如热水器、开水器、干燥器，采暖和制冷，温室与

太阳房，太阳灶和高温炉，海水淡化装置、水泵、光伏发电、太阳能照明、热力

发电装置及太阳能医疗器具。

二、光伏发电

太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通

常叫做“光生伏打效应”，太阳电池就是利用这种效应制成的。当太阳光照射到

半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收

的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是

产生电子-空穴对。这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半

导体内存在Ｐ-ｎ结，则在Ｐ型和ｎ型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向

ｎ区，空穴驱向Ｐ区，从而使得ｎ区有过剩的电子，Ｐ区有过剩的空穴，在Ｐ-

ｎ结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。光生电场的一部分除抵销势垒

电场外，还使Ｐ型