袁潔平

摘 要：隨著生產(chǎn)力與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與提高，當(dāng)前社會(huì)對(duì)資源能源的需求量也在不斷增長(zhǎng)而如今我們不是單純追求金山銀山等物質(zhì)資料的生產(chǎn)發(fā)展，更需要青山綠水的可持續(xù)發(fā)展。而太陽(yáng)能作為大自然饋贈(zèng)給人類的一筆財(cái)富，給人類的可持續(xù)發(fā)展提供了新的發(fā)展機(jī)遇。光伏電池利用太陽(yáng)能為人類生產(chǎn)發(fā)展提供新的資源，實(shí)現(xiàn)綠色清潔可持續(xù)發(fā)展，有著更加廣闊的發(fā)展前景。本篇將著眼于對(duì)光伏電池的研究方向，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展做出初步預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：光伏電池；太陽(yáng)能；清潔能源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.059

太陽(yáng)能是大自然對(duì)人類的一筆饋贈(zèng)，是取之不竭用之不盡的綠色清潔能源。隨著經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展與提高，必然對(duì)能源資源的要求不斷增長(zhǎng)，而人類社會(huì)發(fā)展中吸取歷史教訓(xùn)與經(jīng)驗(yàn)，不再盲目開發(fā)利用有限的不可再生資源。與此同時(shí)，人們將著眼于對(duì)綠色清潔能源的開發(fā)利用[1]。太陽(yáng)能憑借著綠色清潔、可再生、低成本等優(yōu)勢(shì)被人們青睞。與之相應(yīng)，太陽(yáng)能領(lǐng)域的應(yīng)用與研究在近些年越來(lái)越受到更多人的關(guān)注，太陽(yáng)能的應(yīng)用也不斷推廣到更多的生產(chǎn)領(lǐng)域中。其中不得不提的一項(xiàng)成就則是光伏電池的開發(fā)與利用。那么什么是光伏電池？太陽(yáng)能光伏電池，是指通過高端科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)⑻?yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能。目前光伏電池的材質(zhì)選擇為硅材質(zhì)。光伏電池屬于太陽(yáng)能太遲的一種，其發(fā)展趨勢(shì)如雨后春筍不斷節(jié)節(jié)升高，是一項(xiàng)具有旺盛生命力的發(fā)展領(lǐng)域。光伏電池屬于硅太陽(yáng)能電池的一種，硅之所以能夠成為太陽(yáng)能電池的主要材料大概可以分為以下幾個(gè)原因。（1）硅材質(zhì)的光電轉(zhuǎn)換效率較高。只有保證高轉(zhuǎn)換效率才能保證對(duì)太陽(yáng)能資源的最高利用率。（2）硅材質(zhì)的禁帶寬度適宜。硅作為一種半導(dǎo)體材料其寬度符合要求。（3）秉承綠色清潔可持續(xù)發(fā)展的理念，硅材質(zhì)本身對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。（4）硅材質(zhì)成本適宜，且在日程生活中屬于可工業(yè)化生產(chǎn)的材質(zhì)。（5）硅材質(zhì)的性能比其他材質(zhì)更加穩(wěn)定，安全性與可靠性較高。以上五點(diǎn)是對(duì)光伏電池選擇硅作為其主要材質(zhì)的原因分析。那么隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷提高，對(duì)新型材料的開發(fā)與利用也不斷發(fā)展，光伏電池成為一項(xiàng)具有生命力的發(fā)展產(chǎn)業(yè)。下文會(huì)對(duì)光伏電池的現(xiàn)狀研做出介紹和分析，并預(yù)測(cè)其將來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r。

1 光伏電池的種類

1.1 多晶硅太陽(yáng)能電池

多晶硅電池是代表光伏電池基體材料的選擇，那么多晶硅電池就是那些以多晶硅為基體的光伏電池。其產(chǎn)生的根本原因在于，多晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本更低于其他種類的硅太陽(yáng)能電池，生產(chǎn)成本的降低，更易于人們的認(rèn)可和接受，因此擁有更加廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)。多晶硅與單晶硅材質(zhì)的不同主要在于兩者在制造過程中所用工藝的區(qū)別，多晶硅的制造過程是應(yīng)用的澆鑄，而單晶硅的制造過程是應(yīng)用的拉制技術(shù)，因此多晶硅的生產(chǎn)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單晶硅材質(zhì)的生產(chǎn)過程。單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)力的提高，勞動(dòng)成本的下降，必然價(jià)格隨之下降，多晶硅在價(jià)格上取得的優(yōu)勢(shì)，使其有著廣闊的銷售市場(chǎng)[2]。除此之外，在材質(zhì)選擇上我們還需要考慮的因素是材質(zhì)在應(yīng)用于電池光組時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率是否達(dá)到最高，以此作為切入點(diǎn)，我們可以發(fā)現(xiàn)。單晶硅電池的形狀是圓形，而電池光組同樣是圓形，當(dāng)將單晶硅應(yīng)用在光組件時(shí)則會(huì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)單晶硅的轉(zhuǎn)換效率略低。綜上兩個(gè)原因，則是多晶硅太陽(yáng)能電池深受歡迎分析說(shuō)明?；诖俗龀龆嗑Ч桦姵氐陌l(fā)展前景將由于單晶硅電池的發(fā)展前景的預(yù)測(cè)。

1.2 單晶硅太陽(yáng)能電池

單晶硅太陽(yáng)能電池是人類社會(huì)開發(fā)利用最早的一項(xiàng)綠色清潔能源，發(fā)展到目前為止，其制作的工藝基本已經(jīng)形成了固定的模式，單晶硅電池的制作工藝是采取復(fù)拉的手段，將材質(zhì)做成單晶硅硅棒，在以單晶硅硅棒為基礎(chǔ)材料經(jīng)過一系列的加工工藝（成形、拋磨、清洗等）做成單晶硅太陽(yáng)能電池的原始材料。一般來(lái)說(shuō)，單硅太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率保持在百分之十五左右，在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)研究中也存在單硅太陽(yáng)能電池的的轉(zhuǎn)換達(dá)到百分之二十以上的情況。單晶硅太陽(yáng)能電池通過改變其不同方式的排列組合，將其應(yīng)用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。

2 光伏電池的發(fā)展現(xiàn)狀與前景

2.1 光伏電池發(fā)展的現(xiàn)狀及問題

從太陽(yáng)能電池的開發(fā)應(yīng)用到今天充滿生命力，太陽(yáng)能電池在剛開始開發(fā)時(shí)，其使用壽命就只有五至十年，隨后又增長(zhǎng)至十至二十年，在2000年時(shí)，光伏太陽(yáng)能電池的壽命才達(dá)到二十五年以上。而就是在2000年光伏太陽(yáng)能電池的發(fā)展遇到了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，2000年人們遇到自然氣候的變化，首先就是全球氣候變暖，人們反思自己用自然環(huán)境的破壞，資源的衰竭利用作為籌碼交換經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。在溫室效應(yīng)的催促下，人們開始尋找新的可持續(xù)發(fā)展之路，太陽(yáng)能作為一項(xiàng)清潔綠色、取之不盡用之不竭的資源被人們開發(fā)并且利用。在這里值得一提的是德國(guó)作為先進(jìn)的環(huán)保國(guó)家對(duì)清潔能源的利用做出的貢獻(xiàn)，在2005年德國(guó)提出新的法規(guī)，圍繞著環(huán)保建筑提出，這一法規(guī)的提出造成了太陽(yáng)能板需求量在全球暴增的現(xiàn)象，市場(chǎng)需求量的增長(zhǎng)必然帶動(dòng)著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)與發(fā)展。

太陽(yáng)能電池在有著請(qǐng)求綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也不可避免的存在著缺點(diǎn)。首先，太陽(yáng)能是對(duì)太陽(yáng)光線的利用，那么其利用原理就必然導(dǎo)致一個(gè)不可避免的缺點(diǎn)，在夜間沒有陽(yáng)光時(shí)，太陽(yáng)能電池不能發(fā)電的缺點(diǎn)不可以忽略。有人提出，太陽(yáng)能等綠色能源只是作為一種應(yīng)急方式存在，只要的能源利用還是石油等。也有人提出，可以通過改變儲(chǔ)存方式，將能量轉(zhuǎn)換為其他形式的能量存儲(chǔ)在電池中，在葉問沒有太陽(yáng)的時(shí)候釋放出來(lái)即可?？墒钱?dāng)前太陽(yáng)能電池還存在著成本相比較而言較高的問題，并沒有真正做到在日常生活中的普及。無(wú)法做到成本合理且大面積普及。但是隨著科學(xué)技術(shù)的研究與進(jìn)步發(fā)展，人們可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保意識(shí)不斷提高，太陽(yáng)能成本在不久的將來(lái)一定不負(fù)眾望的大幅降低。

3 總結(jié)

綠色清潔能源的開發(fā)和使用把光伏電池這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)帶進(jìn)了我們的視線里，光伏電池因其符合綠色清潔和可持續(xù)發(fā)展的理念，而日益被社會(huì)關(guān)注。當(dāng)今社會(huì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，所以光伏電池產(chǎn)業(yè)在擁有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)之外，需要抓住機(jī)遇勇于接受挑戰(zhàn)，不斷更新提高技術(shù)，符合社會(huì)潮流，必然打開一篇嶄新的輝煌篇章。

參考文獻(xiàn) ：

[1]陳哲艮，金步平.一種新型太陽(yáng)電池的設(shè)計(jì)[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào)， 1999，20（03）：229-232.

[2]呂笑梅，方靖淮，陸祖宏.敏化TiO2納米晶太陽(yáng)能電池[J].功能材料，1998，29（06）：574-577.