发布网友 发布时间:2024-08-20 13:48
共1个回答
热心网友 时间:2024-09-01 00:03
自从1954年恰宾和皮尔松在贝尔实验室成功制造出第一块实用单晶太阳电池,标志着太阳能光伏技术的里程碑,这一领域经历了显著的发展。尽管早期的光伏效应研究可追溯到1839年贝克勒尔的发现,但直到石油危机和环保议题的推动,太阳能光伏发电才真正进入快速发展阶段。
1876年,亚当斯等人首次在金属和硒片上观察到固态光伏效应,1883年,首个硒光电池诞生,用作感光器件。肖特基在1930年提出了Cu2O势垒的光伏效应理论,同年,朗格首次设想利用光伏效应制造太阳电池。布鲁诺在1931年实现了铜化合物和硒银电极的电解液实验,驱动了电动机运转。
1954年的突破性成果中,恰宾和皮尔松的单晶电池效率达到了6%,韦克尔则发明了薄膜太阳电池。此后,材料的光电转换效率持续提升,如1972年紫光电池的16%效率,1973年砷化镓电池的15%。1980年,单晶硅电池效率达到了20%,标志着技术的显著进步。
1990年代,各国政府开始大规模推动太阳能光伏的应用,如德国的“2000个光伏屋顶计划”和美国的“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”。日本和欧盟也提出了相应的大型光伏电池生产目标,推动了全球太阳能市场的发展。
至今,非晶硅和多晶硅电池效率分别提升至10%和14.5%,单晶硅电池更是达到25%。这些进步表明,尽管起步晚于计算机和通信技术,但太阳能光伏发电已经逐步成为主流,其前景光明且持续发展。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。