國(guó)內(nèi)外太陽電池和光伏發(fā)電的進(jìn)展與前景
引言
??? 開發(fā)新能源和可再生清潔能源是二十一世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具決定性影響的五項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域之一。充分開發(fā)利用太陽能是世界各國(guó)政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策，其中陽光發(fā)電則最受矚目。太陽光發(fā)電遠(yuǎn)期將大規(guī)模應(yīng)用，近期可解決特殊應(yīng)用領(lǐng)域的需要。到2030年光伏發(fā)電在世界總發(fā)電量中將占到5一20％。太陽電池發(fā)電獨(dú)具許多優(yōu)點(diǎn)，如安全可靠，無噪聲，無污染，能量隨處可得，不受地域限制，無需消耗燃料，無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，故障率低，維護(hù)簡(jiǎn)便，可以無人值守，建設(shè)周期短，規(guī)模大小隨意，無需架設(shè)輸電線路，可以方便地與建筑物相結(jié)合等。這些優(yōu)點(diǎn)都是常規(guī)發(fā)電和其它發(fā)電方式所不及的。
1。國(guó)際太陽電池和光伏發(fā)電的進(jìn)展??????????????????
??? 近幾年國(guó)際上光伏發(fā)電快速發(fā)展，美國(guó)、歐洲及日本制定了龐大的光伏發(fā)電發(fā)展計(jì)劃，1997年美國(guó)和歐洲相繼宣布“百萬屋頂光伏計(jì)劃”，日本1997年補(bǔ)貼“屋頂光伏計(jì)劃”的經(jīng)費(fèi)為9200萬美元。美國(guó)計(jì)劃到2010年安裝1000～3000MW太陽電池，日本的目標(biāo)是7600Mw。印度計(jì)劃1998一2002年太陽電池總產(chǎn)量為150MW，其中2002年為50MW。國(guó)際光伏市場(chǎng)開始由邊遠(yuǎn)農(nóng)村和特殊應(yīng)用向井網(wǎng)發(fā)電和與建筑結(jié)合供電的方向發(fā)展，光伏發(fā)電已由補(bǔ)充能源向替代能源過渡。表：和表2列出了近年來世界太陽電池組件的生產(chǎn)和發(fā)貨量以及主要國(guó)家所占的比例。
???????????????? 表1世界太陽電池組件發(fā)貨量（Mw）

國(guó)際上許多發(fā)達(dá)國(guó)家的政府都重視光伏技術(shù)的研究與發(fā)展，其1996年的經(jīng)費(fèi)分配情況見表3。實(shí)驗(yàn)室各種太陽電池的最高效率列于表4，但這種高效電池往往是采用高成本的精密工藝來達(dá)到的，未必能簡(jiǎn)單地推廣應(yīng)用到生產(chǎn)上。

國(guó)際上目前很難確定那一種太陽電池是最佳選擇。雖然目前晶體硅電他銷量最大，但大家公認(rèn)今后薄膜電池最具有潛力；另外，不同電他的特性各不相同，在光伏市場(chǎng)中各有其不同的應(yīng)用領(lǐng)域，例如非晶硅電池主要應(yīng)用在商用電子方面，多晶硅電池主要用于光伏屋頂，單晶硅電池主要在高功率應(yīng)用上。最近幾年國(guó)際上對(duì)多晶硅薄膜電他的研究較活躍，但采用哪種工藝方案較佳，尚難斷定。近幾年有機(jī)納米太陽電他的效率有較大提高，受到一定的關(guān)注。在鍺片上用MOCVD法制作砷化鑄空間太陽電池取得進(jìn)展。
美國(guó)國(guó)家光伏發(fā)電計(jì)劃的總目標(biāo)是使其在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)中具有明顯的作用。1997年光伏計(jì)劃指標(biāo)是：2000年光伏發(fā)電的電費(fèi)（井網(wǎng)）達(dá)到12一m美分／kWh，光伏發(fā)電系統(tǒng)價(jià)格為3一7美元／w，組件效率為10一20％。
光伏產(chǎn)品在國(guó)際上的四個(gè)主要市場(chǎng)：消費(fèi)性產(chǎn)品（14％）；離開電網(wǎng)的居民供電系統(tǒng)（35％）；離開電網(wǎng)的工業(yè)供電系統(tǒng)（33％），井網(wǎng)光伏系統(tǒng)（18％）。
???? 發(fā)達(dá)國(guó)家近幾年來主要開拓的市場(chǎng)是屋頂式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。其原因是發(fā)達(dá)國(guó)家的電網(wǎng)分布已很密集，井網(wǎng)發(fā)電不用蓄電池，電網(wǎng)峰值用電的電費(fèi)高，陽光好的地區(qū)采用光伏發(fā)電的電價(jià)已接近商品電價(jià)（估計(jì)在2000年到2005年進(jìn)入成本合算期），人們預(yù)測(cè)10年后屋頂井網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將大規(guī)模推廣應(yīng)用。
???? 井網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用始于80年代初，美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利都為此作出了努力，當(dāng)時(shí)建造的都是較大型的光伏井網(wǎng)電站，規(guī)模從100kw到IMW不等，而且都是政府投資建設(shè)的試驗(yàn)性電站。但試驗(yàn)結(jié)果并不十分理想，由于當(dāng)時(shí)太陽電池很貴，很難讓電力公司接受。
??? 自90年代以來，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家重新掀起了發(fā)展井網(wǎng)光伏系統(tǒng)的高潮，這次的努力不是建造大型井網(wǎng)光伏電站，而是發(fā)展屋頂光伏井網(wǎng)系統(tǒng)，屋頂井網(wǎng)光伏系統(tǒng)充分利用了陽光的分散性特點(diǎn)，將太陽電池安裝在現(xiàn)成的屋頂上，其靈活性和經(jīng)濟(jì)性都大大優(yōu)于大型并網(wǎng)光伏電站，受到了各國(guó)的重視。
??? 1993年，德國(guó)首先開始實(shí)施由政府投資支持，被電力公司認(rèn)可的1000屋頂計(jì)劃，繼而擴(kuò)展為2000屋頂計(jì)劃，現(xiàn)在實(shí)際建成的屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)超過5000。這些屋頂井網(wǎng)系統(tǒng)均不帶蓄電池，屬于不可派送的發(fā)電系統(tǒng)，電力公司對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)出的電予以收購(gòu)，大大刺激了這一領(lǐng)域的商業(yè)性發(fā)展和技術(shù)上的完善。德國(guó)政府于1999年：月開始實(shí)施10萬太陽能屋頂（每戶約3kW一5kW）計(jì)劃，今后幾年內(nèi)需要300MW一500MW太陽電池。1999年先推廣6000套，共18Mw，政府給用戶37．5％的補(bǔ)助及10年的無息貨款。由此可以看出德國(guó)政府在推廣光伏屋頂系統(tǒng)上的決心。
???? 日本在光伏發(fā)電與建筑結(jié)合方面已經(jīng)有十幾年的努力，尤其在1996年以后更是突飛猛進(jìn)，每年新建的光伏屋頂達(dá)幾萬套。日本光伏屋頂?shù)陌l(fā)展有一個(gè)特點(diǎn)，他們將太陽電他組件制作成建筑材料的形式，如瓦和玻璃等，這樣太陽電池就很容易安裝在建筑物上，也很容易被建筑公司接受。
???? 80年代初，美國(guó)就已經(jīng)開始了井網(wǎng)光伏發(fā)電的努力，制定了PVUSA計(jì)劃，即光伏電力規(guī)模的應(yīng)用計(jì)劃，主要是建立100kW以上的大型井網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，最大的系統(tǒng)計(jì)劃達(dá)10MW，但是由于成本高，電力不可調(diào)度，不受電力公司歡迎。
???? 1996年，在美國(guó)能源部的支持下，又開始了一項(xiàng)稱為“光伏建筑物計(jì)劃（PV一BONUS）”，計(jì)劃投資20億美元。美國(guó)目前電力的2／3用于包括為民用住宅在內(nèi)的各類建筑物供電，該計(jì)劃的目標(biāo)是采用光伏發(fā)電緩解建筑物的峰值負(fù)荷，并探求未來清潔的建筑物供電途徑。此項(xiàng)計(jì)劃將有助于開發(fā)新型的光伏建筑材料，包括玻璃、天窗、墻體等，有助于開發(fā)光伏屋頂模塊和可由電力部門很容易安裝的光伏調(diào)峰電力模塊等。計(jì)劃分為三步實(shí)施：概念開發(fā)，產(chǎn)品開發(fā)和市場(chǎng)開發(fā)。這項(xiàng)計(jì)劃的內(nèi)容很豐富，其中典型的開發(fā)項(xiàng)目包括：
??? （1）DsM系統(tǒng)（按需求安排發(fā)電的系統(tǒng)），即帶有蓄電他的電力可以調(diào)度的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這種井網(wǎng)系統(tǒng)在今后囚年內(nèi)僅在美國(guó)國(guó)內(nèi)就會(huì)有300MW的市場(chǎng)。目前這種系統(tǒng)的發(fā)電成本為40美分／kWh，而美國(guó)某些地區(qū)的峰值電價(jià)已高達(dá)20一30美分／kwh（一般冬季電價(jià)為3一4美分／kWh，夏季7一8美分／kwh）。估計(jì)不久這類調(diào)峰系統(tǒng)即可進(jìn)入市場(chǎng)。
??? （2）太陽熱水器和非晶硅太陽電池聯(lián)合構(gòu)成的光伏、光熱系統(tǒng)，可以為用戶同時(shí)提供電力和熱水。由于非晶硅太陽電池不象晶體硅太陽電池那樣，當(dāng)溫度升高后輸出功率會(huì)降低，所以特別適合于這種系統(tǒng)。
??? （3）光伏屋頂建筑材料（柔性的和非柔性的），如透明光伏玻璃，聚光電池供電、供水系統(tǒng)，光伏墻體，光伏智能窗簾等。
???? 1997年，美國(guó)總統(tǒng)宣布了百萬屋頂計(jì)劃，即到2010年美國(guó)將在美國(guó)國(guó)內(nèi)建造100萬座太陽能屋頂，包括供熱和供電。這一計(jì)劃有3個(gè)目的：? （1）計(jì)劃完成后每年減排的二氧化碳相當(dāng)于850000輛汽車的排放量；（2）可以增加70000個(gè)高技術(shù)就業(yè)機(jī)會(huì)；（3）通過這一計(jì)劃，將大大加強(qiáng)美國(guó)光伏工業(yè)在世界上的領(lǐng)先地位和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
???? 其它一些發(fā)達(dá)國(guó)家也都有類似的光伏屋頂井網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目或計(jì)劃，如荷蘭、瑞士、芬蘭、奧地利、英國(guó)、加拿大等。
???? 除了光伏屋頂系統(tǒng)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還在其它光伏應(yīng)用方面也作了大量工作，主要有：
??? （i）風(fēng)光柴互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)：為了進(jìn)一步降低可再生能源的發(fā)電成本，國(guó)外在風(fēng)光柴混合發(fā)電系統(tǒng)上作了大量的示范工作和經(jīng)濟(jì)對(duì)比。NRE1。還開發(fā)了混合發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化軟件，它可用于根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源設(shè)計(jì)最合理最經(jīng)濟(jì)的供電方案。
??? （2）未來與汽車配套的發(fā)電系統(tǒng)：光伏發(fā)電系統(tǒng)在汽車行業(yè)有很大的潛在市場(chǎng)，國(guó)外已經(jīng)開發(fā)出較成功的可以為電動(dòng)汽車蓄電池充電的太陽能快速充電系統(tǒng)，太陽能汽車空調(diào)板，太陽能汽車換氣扇，太陽能空調(diào)和冷飲箱等。
??? （3）太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)：芬蘭的NAPs已經(jīng)完成這一發(fā)電系統(tǒng)的示范。太陽電池將太陽能轉(zhuǎn)變成電能，通過電解他電解水，產(chǎn)生氫氣和氧氣，氧氣排放到空氣中，氫氣儲(chǔ)存到儲(chǔ)氫罐中。使用時(shí)氫氣再與空氣中的氧氣通過燃料電池發(fā)電，氫氣和氧氣在發(fā)電過程中又化合成水。該系統(tǒng)屬于最清潔的再生能源發(fā)電系統(tǒng)，在未來具有巨大的市場(chǎng)，尤其對(duì)于冬夏太陽能輻射差異很大，采用蓄電池極不經(jīng)濟(jì)的高緯度地區(qū)，通過這種辦法利用太陽能將會(huì)十分有效，此外，隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，這一發(fā)電系統(tǒng)也會(huì)變得更為重要。
??? （4）再生能源海島供電系統(tǒng)：海島是一個(gè)特殊的環(huán)境，由于其淡水的缺乏，燃料的昂貴，使得可再生能源有了用武之地。國(guó)外已經(jīng)對(duì)海島上應(yīng)用風(fēng)光柴混合發(fā)電系統(tǒng)作了大量示范，為海島供應(yīng)電力和淡水。此外，由于島上漁民需要用冰來儲(chǔ)存和運(yùn)送新鮮的魚蝦，海島的可再生能源制冰系統(tǒng)也得到了推廣。
??? （5）太陽能發(fā)電專用直流負(fù)載：為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)效率，減少故障環(huán)節(jié)，國(guó)外開發(fā)了許多不需要采用逆變器、可以直接由太陽電池和蓄電池供電的直流負(fù)載，包括直流電視機(jī)、直流電冰箱、直流空調(diào)等，這類專
用負(fù)載特別適合于車輛、船只和流動(dòng)性的單位，如旅游團(tuán)、地質(zhì)隊(duì)、部隊(duì)等。
2．中國(guó)太陽電池和光伏發(fā)電的進(jìn)展
??? 我國(guó)于1958年開始太陽電池的研究，1971年成功地首次應(yīng)用于我國(guó)發(fā)射的第二顆衛(wèi)星上，1973年開始地面應(yīng)用。1979年開始用半導(dǎo)體工業(yè)的次品硅生產(chǎn)單晶硅太陽龜池，使太陽電池成本明顯下降，打開了地面應(yīng)用的市場(chǎng)。當(dāng)時(shí)太陽電池面積小，采用真空蒸鍍銀鋁的方法制作太陽電他的電極。80年代中期，引進(jìn)國(guó)外太陽電池生產(chǎn)線或關(guān)鍵設(shè)備，使我國(guó)太陽電池生產(chǎn)能力達(dá)到4.5MW。單晶硅太陽電池采用攀網(wǎng)印刷工藝制作電極，明顯地提高了生產(chǎn)效率。
??? 我國(guó)進(jìn)行光伏研究與開發(fā)的單位約有38個(gè)。目前正在研究的項(xiàng)目包括：實(shí)用單晶硅太陽電池，高效單晶硅太陽電池，多晶硅太陽電池，非晶硅太陽電池，砷化嫁太陽電池，空間用的硅太陽電池及其系統(tǒng)，銅鋼錫及硫化鎬化合物薄膜太陽電池；硅聚光太陽電池系統(tǒng)；光伏系統(tǒng)應(yīng)用方面有：水泵、逆變器、控制器、太陽能燈等。對(duì)一些太陽電池專用材料國(guó)產(chǎn)化也開展了研究。
2．1太陽電池與材料的研究
????
我國(guó)太陽電池達(dá)到的最高效率列于表5。
??? 在多晶硅太陽電池方面，發(fā)展了單向凝固法鑄錠，鑄錠重15kg，尺寸為220mmX2201nmX140mm，鑄錠用的石墨柑渦或方形石英柑蝸，可重復(fù)使用。
在實(shí)用型電池工藝方面，研究采用在絲網(wǎng)印刷工藝中加入具有鈍化作用的氧化膜方法，來提高電池性能，建立了一條30cmX30cm的非晶硅太陽電池中試線及一條20cmX20cm的科研線，所有設(shè)備均為國(guó)產(chǎn)。
開發(fā)的p．i一n非晶硅單結(jié)太陽電池，組件的穩(wěn)定效率達(dá)到6％。除了使用玻璃作基片的常規(guī)非晶硅太陽電池，主耐溫塑料片上制作的柔性非晶硅太陽電池也已開發(fā)成功。
??? 近期高效太陽電池的研究相當(dāng)活躍。發(fā)射極鈍化的硅太陽電池最高效率達(dá)到19．79％；采用的高效化工藝包括：發(fā)射區(qū)鈍化，分區(qū)輕（n+）重（n++）擴(kuò)散，背場(chǎng)，表面織構(gòu)化。實(shí)驗(yàn)室用多晶硅薄膜太陽電池研究設(shè)備已經(jīng)建立。穩(wěn)定型M1S結(jié)構(gòu)的硅太陽電池也在進(jìn)行研究。
???? 空間用硅太陽電池大面積化的研究正在進(jìn)行，目標(biāo)是研制出8cm×8cm及10cm×10cm面積的空間用高質(zhì)量太陽電池。GaAs太陽電池外延生長(zhǎng)法的研究已有相當(dāng)基礎(chǔ)，最近的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向在諸片上用MOCVD的方法生長(zhǎng)GaAs膜，制作空間用GaAs電池。
??? 對(duì)旋鑄法直接制作硅片進(jìn)行了初步研究。在該方法中硅料是使用冷柑蝸電磁感應(yīng)熔煉法來提供的。 小硅球太陽電池組件也在我國(guó)進(jìn)行了探索性的研究，掌握了基本的制作方法。
??? 銅鋼錫太陽電池最近采用蒸鍍及硒化方法制備C1S膜取得進(jìn)展，5cm×6cm面積的電池效率達(dá)到6．7％。
??? 對(duì)太陽電池用封裝材料也進(jìn)行了研制，包括EVA膜及PVF復(fù)合膜。其中EVA膜基本能滿足我國(guó)光伏工業(yè)的需求，快速固化EVA膜還需要改進(jìn)。PVF復(fù)合膜還需要進(jìn)行較大的改進(jìn)。絲網(wǎng)印刷用的漿料也進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化，其中鋁漿已能取代進(jìn)口材料，正面電極用的銀漿性能略遜于進(jìn)口產(chǎn)品。
??? 低倍聚光的小型光伏系統(tǒng)進(jìn)行了生產(chǎn)性的研究；高倍聚光的光伏系統(tǒng)有一家公司引進(jìn)國(guó)外技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，但許多技術(shù)性的問題需要進(jìn)一步研究解決。
??? 我國(guó)第9個(gè)五年光伏攻關(guān)計(jì)劃的研究目標(biāo)為：工廠生產(chǎn)的10cm×10cm單晶硅太陽電池的效率達(dá)到14-15％；多晶硅太陽電他達(dá)到12-13％，鑄出100kg級(jí)的鑄錠；化合物薄膜太陽電他的效率達(dá)到10％，多晶硅薄膜電他的效率也是要達(dá)到810％；弱光型非晶硅太陽池的合格率太子70％，穩(wěn)定效率達(dá)到8％，功率型大面積非晶硅太陽電池穩(wěn)定效率達(dá)到7％。
2．2太陽電池生產(chǎn)
??? 我國(guó)太陽電他的主要產(chǎn)品是單晶硅太陽電池及非晶硅太陽電池，多晶硅太陽電他只有少量中試產(chǎn)品。單晶硅太陽電池產(chǎn)品主要是直徑為100mm的圓片電池，效率為12一13％，36片太陽電池串聯(lián)的組件功率約為37W。少數(shù)工廠生產(chǎn)100mm× 100mm準(zhǔn)方片太陽電池，但未進(jìn)行正式生產(chǎn)，只有北京有色金屬研究總院中試線生產(chǎn)準(zhǔn)方片單晶硅太陽電池。非晶硅太陽電他的組件面積為30cm×l20cm。轉(zhuǎn)換效率為4一6％，為單結(jié)p。n太陽電池。
??? 我國(guó)太陽電池組件的年生產(chǎn)能力為4．5MW，其中晶體硅太陽電池為2．5MW，非晶硅太陽電池2MW。1998年太陽電他組件銷售量為2．1MW，其中晶體硅太陽電池1．8MW，非晶硅太陽電池0．3MW，進(jìn)口單晶硅太陽電池或組件約200kW。1998年我國(guó)太陽電池用單晶硅片的出口為IMW。
2．3光伏應(yīng)用
??? 我國(guó)光伏應(yīng)用進(jìn)行了許多研究，開發(fā)了各種光伏系統(tǒng)的控制器及逆變器，研制的逆變器最大達(dá)20kW，光伏水泵已形成一定生產(chǎn)能力。各種太陽能燈具已推廣應(yīng)用。l一5kW級(jí)井網(wǎng)逆變器已開始結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行研制。
??? 我國(guó)光伏發(fā)電在地面應(yīng)用始于1973年，用于為天津港航標(biāo)燈供電。截止到1998年底，我國(guó)太陽電池的累計(jì)用量已經(jīng)達(dá)到13．3MW。由于光伏發(fā)電價(jià)格高，不含土建和輸電線路的小型光伏系統(tǒng)的造價(jià)每峰瓦約60一80元，含土建和輸電線路的獨(dú)立光伏電站系統(tǒng)的造價(jià)每峰瓦約80一120元，大規(guī)模應(yīng)用尚受一定的限制。目前我國(guó)光伏發(fā)電以特殊應(yīng)用領(lǐng)域和邊遠(yuǎn)地區(qū)為主。
2．4國(guó)際合作
??? 由于我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的潛力大，光伏項(xiàng)目又具有環(huán)保及扶貧雙重作用，經(jīng)常成為國(guó)際間的合作與援助優(yōu)選項(xiàng)目。早期有與德國(guó)合作項(xiàng)目北京大興縣多晶硅太陽電他及水泵示范工程，日本在甘肅省的10kW光伏示范工程，歐共體在浙江省大陳島的光伏示范工程。近期有德國(guó)在中國(guó)的黃金計(jì)劃光伏工程，美國(guó)能源部在甘肅省及內(nèi)蒙古的戶用光伏項(xiàng)目，日本NEDO機(jī)構(gòu)的光伏工程。這些合作項(xiàng)目對(duì)推動(dòng)我國(guó)光伏應(yīng)用都起到了積極作用。
??? 正在進(jìn)行或即將進(jìn)行的項(xiàng)目有1999年開始的世界銀行全球環(huán)境基金的2500萬美元贈(zèng)款的5年光伏計(jì)劃，5年內(nèi)將在西北地區(qū)推廣10MW戶用光伏系統(tǒng)。荷蘭政府將為新疆提供150O萬美元贈(zèng)貨，新疆地方出資相當(dāng)于：千萬美元，實(shí)施新疆絲綢之路光明工程計(jì)劃（5年），推廣應(yīng)用總數(shù)為7．8萬套戶用光伏系統(tǒng)。聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署與國(guó)家經(jīng)貿(mào)委合作，計(jì)劃在山東大管島和浙江北龍島建立60一100kW的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，為海島軍民供電；另外計(jì)劃在西北推廣200套小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，每套功率在150一500W左右。世界銀行與教育部合作，計(jì)劃在云南省和海南省建立13所太陽能學(xué)校，每校光伏發(fā)電功率lkW左右。世界銀行還與衛(wèi)生部合作，在7個(gè)省開展鄉(xiāng)級(jí)衛(wèi)生院改建計(jì)劃）用可再生能源為鄉(xiāng)級(jí)衛(wèi)生院提供采暖、熱水和電力，
其中約有幾百所衛(wèi)生院將采用太陽電池供電。
3．光伏發(fā)電的前景
??? 目前，國(guó)際上光伏發(fā)電已進(jìn)入加速發(fā)展階段，近兩年太陽電池組件的年增長(zhǎng)率高達(dá)30％左右，世界上1998年宣布的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃有263．5MW／年，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。另外，發(fā)達(dá)國(guó)家先后宣布的太陽能屋頂計(jì)劃強(qiáng)有力地支持了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，預(yù)計(jì)今后10年內(nèi)太陽電池將以平均20％的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。估計(jì)我國(guó)也將以此速度增長(zhǎng)，單晶硅、多晶硅及非晶硅太陽電池將在今后20年內(nèi)各占相當(dāng)市場(chǎng)，硅帶及硅厚膜電池在今后10年將逐漸擴(kuò)大生產(chǎn)，CdTe及C1S電池會(huì)擴(kuò)大到一定的產(chǎn)量。多晶硅薄膜及染料光敏化電池目前預(yù)測(cè)其產(chǎn)量還為時(shí)過早。以現(xiàn)有的基礎(chǔ)來看，單晶硅、多晶硅及非晶硅太陽電池仍是我國(guó)目前產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要產(chǎn)品。
??? 世界光伏工業(yè)從1980年到1997年以20％的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2010年太陽電池產(chǎn)量達(dá)1600MW，以2美元／w的組件批發(fā)價(jià)計(jì)算，年產(chǎn)值將達(dá)到30億美元。歐共體能源部門發(fā)表的光伏應(yīng)用各領(lǐng)域的分布情況示于表6。
???? 表6目際光伏工業(yè)發(fā)貨中主要應(yīng)用領(lǐng)域的分布及2010年預(yù)測(cè)（％）
????
??? 我國(guó)目前尚有約2000萬戶、6000一7000萬農(nóng)村人口還沒有用上電，60％的有電縣嚴(yán)重缺電，光伏市場(chǎng)潛力巨大。我國(guó)光伏系統(tǒng)成本每年下降約3一5％，2000一2005年，我國(guó)戶用光伏系統(tǒng)的用量將大幅度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)總量將達(dá)到20MW。預(yù)計(jì)在5年內(nèi)我國(guó)也將有幾個(gè)2一5Mw年生產(chǎn)能力的太陽電池工廠建立或擴(kuò)建而成，2005年后將出現(xiàn)年產(chǎn)10Mw的生產(chǎn)線。通訊及工業(yè)用光伏系統(tǒng)將從目前的40一50％的市場(chǎng)份額到2010年下降到20一30％，戶用及民用光伏系統(tǒng)將從目前的30％上升到40一50％，預(yù)計(jì)到2010年我國(guó)也將開始發(fā)展井網(wǎng)式屋頂光伏系統(tǒng)，但預(yù)計(jì)其系統(tǒng)功率將為發(fā)達(dá)國(guó)家的V4，市場(chǎng)份額將不超過5％，但在2020年后并網(wǎng)系統(tǒng)將會(huì)得到大量發(fā)展。
4．我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的障礙與對(duì)策
??? （1）我國(guó)發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的主要障礙與國(guó)際上一樣，仍然是太陽電他的成本高，限制大量推廣應(yīng)用。因此，我國(guó)研究與發(fā)展經(jīng)費(fèi)投入應(yīng)針對(duì)太陽電池降價(jià)這一主要目標(biāo)。同時(shí)，我國(guó)太陽電池工廠主要采用引進(jìn)設(shè)備及其附帶的技術(shù)，太陽電池研究工作要適應(yīng)這一特點(diǎn)，研究單位與光伏工廠間的技術(shù)轉(zhuǎn)移工作應(yīng)加強(qiáng)，以提高企業(yè)的技術(shù)水平。
??? （2）由于資金有限，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展要適當(dāng)安排與引導(dǎo)，一方面要讓投資者對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的特性有更多的了
解，以進(jìn)行合理的投資。另一方面對(duì)合資建廠、引進(jìn)技術(shù)、支持國(guó)內(nèi)發(fā)展等都應(yīng)進(jìn)行均衡的考慮。10年內(nèi)我國(guó)
光伏市場(chǎng)以年增30％進(jìn)行規(guī)劃是可行的，但處于微利經(jīng)營(yíng)狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)宣傳，使得各方面及潛在的支持者了
解光伏產(chǎn)業(yè)所具有的重大長(zhǎng)期效益及近期效益，增強(qiáng)投資者的信心。
??? （3）應(yīng)加強(qiáng)光伏技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè)，為人才成長(zhǎng)創(chuàng)造必要的條件。各級(jí)政府對(duì)光伏科研單位及企業(yè)應(yīng)以支
持。
??? （4）在發(fā)展太陽電他的品種上，晶體硅太陽電池屬于馬上能得到應(yīng)用并可存在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的產(chǎn)品，應(yīng)作為主要產(chǎn)品。同時(shí)重點(diǎn)發(fā)展多晶硅電池，盡快在我國(guó)建成有相當(dāng)規(guī)模的多晶硅太陽電池生產(chǎn)線。我國(guó)非晶硅太陽電池已有一定基礎(chǔ)，應(yīng)給于相當(dāng)?shù)闹匾暋?yīng)加速單晶硅太陽電池、非晶硅太陽電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和技術(shù)革新，大幅度提高太陽電池產(chǎn)量和質(zhì)量，同時(shí)減少消耗、降低成本，使國(guó)產(chǎn)電池價(jià)格和國(guó)際價(jià)格相當(dāng)。非晶硅電池方面需要較大的投資，才能將目前單結(jié)電池生產(chǎn)線改建成三結(jié)電池生產(chǎn)線，穩(wěn)定性才能提高。CiS、多
晶硅薄膜、CdTe、有機(jī)納米太陽電池等，有的在國(guó)際上發(fā)展前景尚未定論，有的在我國(guó)基礎(chǔ)太薄弱，雖然具有潛力，但不能盲目，應(yīng)投入一定的經(jīng)費(fèi)進(jìn)行探索性研究，密切注意國(guó)際上發(fā)展動(dòng)向。?????????????
??? （5）建議在國(guó)務(wù)院統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，由國(guó)家綜合部門牽頭，約請(qǐng)有關(guān)部委參加，建立新能源領(lǐng)導(dǎo)小組，擬定統(tǒng)一的新能源規(guī)劃，克服某些分散混亂現(xiàn)象，使我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)與產(chǎn)業(yè)逐步走入快速有序的發(fā)展軌道。主管新能源的政府官員及光伏界人士應(yīng)共同關(guān)注各種重大發(fā)展機(jī)會(huì)，包括科技攻關(guān)、重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（973計(jì)劃）、超級(jí)863科研計(jì)劃、雙加工程、重大科技成果產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃等，共同配合做好可行性論證工作，爭(zhēng)取在經(jīng)費(fèi)上對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目的支持。
??? （6）制定促進(jìn)光伏發(fā)電的優(yōu)惠政策。讓從事光伏發(fā)電的企事業(yè)單位享受高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策。對(duì)其產(chǎn)品按照小水電的稅率征收增值稅或采取類似的措施。
???? 為促進(jìn)老、少、邊、窮地區(qū)推廣光伏發(fā)電技術(shù)，提倡由當(dāng)?shù)卣鶕?jù)情況向購(gòu)買光伏發(fā)電產(chǎn)品的農(nóng)戶提供一定的費(fèi)用補(bǔ)貼。
??? （7）重視“光伏發(fā)電”學(xué)科點(diǎn)建設(shè)和人才培養(yǎng)。建議在有條件的院校建立光伏發(fā)電培訓(xùn)試驗(yàn)中心，以培養(yǎng)出一大批能勝任發(fā)展需要的中高級(jí)光伏發(fā)電專業(yè)技術(shù)人才和管理人才。
?? （8）加強(qiáng)光伏發(fā)電知識(shí)的普及與宣傳。依靠基層政府部門、中小學(xué)和農(nóng)村供銷社等多種渠道開拓?zé)o電和缺電地區(qū)的光伏發(fā)電市場(chǎng)，并建立售后服務(wù)體系。進(jìn)行邊遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)銀行或農(nóng)村信用社給光伏用戶進(jìn)行信貸的試點(diǎn)工作。
?? （9）應(yīng)增強(qiáng)我國(guó)光伏產(chǎn)品在世界上的競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)務(wù)之急是，晶體硅電他的效率應(yīng)迅速提高到國(guó)際水平，生產(chǎn)出10cmX10cm準(zhǔn)方片太陽電池，成本降低到與進(jìn)口太陽電池組件相當(dāng)。?????????????????????????