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盘点目前主要光伏发电技术之比较

盘点目前主要光伏发电技术之比较

  太阳能光伏技术是将太阳能转化为电力的技术,其核心是可释放电子的半导体物质,最常用的半导体材料是硅。太阳能光伏电池有两层半导体,一层为正极,一层为负极,当阳光照射在半导体上时,两极交界处产生电流,阳光强度越大,电流就越强。太阳能光伏系统不仅在强烈阳光下能运作,在阴天也能发电,由于反射阳光,少云的天气甚至比晴天发电效果更好。

  三种主要光伏电池技术比较 

  目前在用的光伏发电技术主要有三种:晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和聚光太阳能电池,其中晶体硅电池应用最广泛,占80%以上;薄膜电池近年增长迅速,占10%以上;聚光太阳能电池有少量应用。在这3种光伏发电技术中,晶体硅电池的优点是转换效率较高、占地面积小,缺点是硅耗大、成本高,比较适于城市地区;薄膜太阳电池的优点是硅耗小、成本低,缺点是转换效率低、投资大、衰减大、占地面积大,比较适于偏僻地区的并网电站和建筑光伏一体化;聚光电池的优点是转换效率高,缺点是不能使用分散的阳光、必须用跟踪器将系统调整到与太阳精确相对,目前主要用于航天航空。预计未来光伏发电将呈现多种技术并存,共同努力降低成本的局面。

表一三种主要光伏发电技术比较

  薄膜电池虽然目前效率不高,但采用多薄层、多p-n结的结构形式的薄膜电池转换效率可达到40%-50%,因此未来高效率电池最终要走薄膜技术路线。而在各种薄膜电池中,唯有硅薄膜电池原材料储量丰富,且无毒、无污染,更具持续发展前景。硅薄膜电池又可分为非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、多晶体硅薄膜3种。

  四种主要多晶硅技术比较 

  目前应用最为广泛的晶体硅太阳能电池,其主要原材料是多晶硅,关于多晶硅制取,目前采用的主要有4种工艺,分别是:改良西门子法、硅烷法、循环流化床法、物理法。这四种技术中,改良西门子法技术最成熟,已获大规模应用,目前全球多晶硅产量中有80%采取改良西门子法的生产路线,缺点是成本高、副产品回收利用技术复杂;硅烷法目前只有美国有一家企业生产,优点是品质高,缺点是危险性大、工艺要求高;流化床法能提高多晶硅生产中原材料的利用率,成本低,缺点是技术还不太成熟,目前只有美国1家企业用这种技术;物理法的最大优点是成本低,缺点是没有解决工业化生产的问题、产品稳定性不够、纯度不够。

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