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电池效率、封装水平同国外存在一定差距。
3．专用原材料国产化经过“八五”攻关取得一定成果，但性能有待进一步改进，部分材料仍采用进口品。
4．成本高。
目前我国电池组件成本约30元/瓦，平均售价42元/瓦，成本和售价都高于国外产品。
5．市场培育和发展迟缓，缺乏市场培育和开拓的支持政策、措施。
2.2光伏发电的前景
传统的燃料能源正在一天天减少,与此同时全球还有约20亿人得不到正常的能源供应。
这个时候,人们把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。
其中太阳能以其独有的优势成为人们关注的焦点。
丰富的太阳辐射能，是取之不尽用之不竭、无污染、廉价的能源。
太阳能每秒钟到达地球的能量高达80万千瓦，如果把地球表面0.1％的太阳能转为电能，转变率为5％，那么每年发电量可达5.6×
1012千瓦时，相当于目前全世界能耗的40倍。
将光能转变为电能的光伏技术是一项非常重要的技术，它能够实现人类向可持续的全球能源系统转变。
相对而言，目前这项技术的发展还处在初期阶段，到2030年之后将会有很稳定和很高的增率，会成为可行的电力供应者。
随着科技发展，预计2030年以后发电成本会继续降低。
所有技术如晶体硅、薄膜以及一些新概念将会在市场上大量涌现。
如果新概念得以成功实施，模块的转换效率将进一步提高。
最终，光伏模块的能源转换率将达到30％—50％，从而使太阳辐射能可以高效地使用。
安装在阳光充足地区的一平方米最高效的光伏模块每年将发电1000千瓦时。
到2030年，光伏系统组件将发展成建筑物通用的部件，可以实现大规模的标准化的具体应用，几乎所有新建筑都将安装光伏阵列，把光能转化为电能。
未来几十年，传统能源仍将是主要的能源，但可再生能源的使用在不断增加，将发挥重要作用。
光伏发电、风能、生物质能、太阳能、水电和地热能将以补充的形式配合供应需求。
由于光伏发电具有节约成本的优势，它被认为是太阳光照充分时期供应电力的首选。
欧盟希望能够在2010年安装3GW（百万千瓦）的光伏发电装置，在2030年安装的光伏发电装置可能增加到200GW左右，全世界可能会达到1000GW，占世界发电总量的4％。
到2030年，光伏发电将会在发展中国家的乡村大规模普及，为1亿多个家庭供电，这将对今天尚不能用上电的17亿人口中的5亿人的生活产生积极影响。
为促进我国可再生能源和新能源技术及相关产业的发展，根据国家可再生能源中长期发展规划，国家发展和改革委员会决定在2005～2007年期间，实施可再生能源和新能源高技术产业化专项。
其中太阳能光伏发电、太阳能电池用硅锭/硅片以及高效低成本太阳能电池组件及系统控制部件的产业化成为可再生能源和新能源高技术产业化专项支持的重点领域之一。
太阳能是洁净无污染的巨大能源，最大限度地开发利用太阳能将是人类新能源利用方面的科技发展方向。
近年来，由于世界能源的日趋紧张和光伏技术的不断发展，廉价的非晶硅太阳电池的生产技术已经成熟。
大规模的光伏发电，可解决广大中西部无电地区居民的能源问题。
专家预测，若光伏电池与城市和农村的建筑相结合，实行光伏并网发电，不但达到绿色环保的目的，而且会逐步改变我国传统能源结构，对克服我国能源紧张、改善生态环境及人体健康具有重大意义。
非晶硅太阳电池的发展趋势
非晶硅太阳电池无论在学术上还是在产业上都已取得巨大的成功。
金世界的生产能力超过50兆瓦。
处于高校术档次的约占一半。
最大的生产线规模为年产10mw组件。
这种大规模高档次生产线满负荷正常运转的生产成本已低达
1.1美元／峰瓦左右。
据预测，若太阳电池成本低于每峰瓦，美元，寿命20年以上，发电系统成本低于每峰瓦2美元，则光伏发电电力将可与常规电力竞争。
与其它品种太阳电池相比，非晶硅太阳电池更接近这一理想的目标。
非晶硅大阳电池目前虽不能与常规电力竞争，但在许多特别的条件下，它不仅可以作为功率发电使用，而且具有比较明显的优势，比如说，依托于建筑物的屋顶电站，由于它不占地乱免除占地的开支，发电成本较低。
作为联网电站，不需要储能装备，太阳电池在发电成本中有最大比重，太阳电池低成本就会带来电力低成本。
目前世界上非晶硅太阳电池总销售量不到其生产能力的一半。
应用上除了少数较大规模的试验电站外仍然以小型电源和室内弱光电源为主。
尽管晶体硅太阳电池生产成本是a-si电池的两倍，但功率发电市场仍以晶体硅电池为主。
这说明光伏发电市场尚未真正成熟。
另一方面，非晶硅太阳电池必须跨过一个“门槛”才能进入大光伏市场，一旦跨过“门槛”，市场需求将带动产业规模扩大，而规模越大生产成本越低。
要突破“门槛”，一方面须加强市场开拓力度，加强营销措施；
另一方面政府应给予用户以适当补贴鼓励，刺激市场的扩大。
许多发达国家正在推行的诸如“百万屋顶计划”这类光伏应用项目，就是这种努力的具体体现。
非晶硅太阳电池一方面面临高性能的晶体硅电池防低成本努力的挑战，一方面又面临谦价的其它薄膜太阳电池日益成熟的产业化技术的挑战。
如欲获得更大的发展，以便在未来的光伏能源中占据突出的位置，除了应努力开拓市场，将现有技术档次的产品推向大规模功率发电应用外，还应进一步发扬它对晶体硅电池在成本价格上的优势和对其它薄膜太阳电池枝术更成熟的优势，在克服自身弱点上下功夫。
进一步提高组件产品的稳定效率，延长产品使用寿命。
比较具体的努力方向如下：
（1）加强a-si基础材料亚稳特性及其克服办法的研究，达到基本上消除薄膜硅太阳电池性能的光致衰退。
（2）加强晶化薄膜硅材料制备技术探索和研究，使未来的薄膜砍太阳电池产品既具备a-si薄膜太阳电池低成本的优势，又具备晶体硅太阳电池长寿、高效和高稳定的优势。
（3）加强带有a-si合金薄膜成分或者具有a-si廉价特色的混合叠层电池的研究，把a-si太阳电池的优点与其它太阳电池的优点嫁接起来。
（4）选择最娃的新枚术途径，不夫时机地进行产业化技术开发。
在更高的技术水平上实现更大规模的太阳电池产业化和市场商品化。
迎接光伏能源时代的到来。
光生打效应
4.1定义
光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
严格来讲，包括两种类型：
一类是发生在均匀
半导体材料内部；
一类是发生在半导体的界面。
虽然它们之间有一定相似的地方，但产生这两个效应的具体机制是不相同的。
通常称前一类为丹倍效应[1]，而把光生伏打效应的涵义只局限于后一类情形。
当两种不同材料所形成的结受到光辐照时，结上产生电动势。
它的过程先是材料吸收光子的能量，产生数量相等的正﹑负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的两侧，形成偶电层。
光生伏打效应
虽然不是瞬时产生的，但其响应时间是相当短的。
1839年，法国物理学家A.E.贝克勒尔意外地发现，用两片金属浸入溶液构成的伏打电池，艿窖艄庹丈涫被岵钔獾姆虻缡疲颜?
种现象称为光生伏打效应。
1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。
后来就把能够产生光生伏打效应的器件称为光伏器件。
当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会产生光生伏打效应。
光生伏打效应使得PN结两边出现电压，叫做光生电压。
使PN结短路，就会产生电流。
4.2原理
半导体界面包括有:
由于掺杂质不同而形成的P型区和N型区的界面,即PN结；
金属和半导体接触的界面；
不同半导体材料制成的异质结界面以及由金属－绝缘体－半导体组成的MIS系统的界面。
在这些界面处都存在有一个空间电荷区,其中有很强的电场,称为自建电场。
光照产生的电子－空穴对，在自建电场作用下的运动，就是形成光生伏打效应的原因。
下面以PN结为例进一步具体说明。
在PN结交界面处N区一侧带正电荷，P区一侧带负电荷，空间电荷区中自建电场的方向自N区指向P区。
由于光照可以在空间电荷区内部产生电子－空穴对，它们分别被自建电场扫向N区和P区,就如同有一个电子由P区穿过空间电荷区到达N区,形成光致电流。
在空间电荷区附近一定范围内产生的电子－空穴对，只要它们能通过扩散运动到达空间电荷区,同样可以形成光致电流,光照产生的电子和空穴扩散运动所能走的距离为扩散长度。
光致电流使N区和P区分别积累了负电荷和正电荷，在PN结上形成电势差,引起方向与光致电流相反的N结正向电流。
当电势差增长到正向电流恰好抵消光致电流的时候，便达到稳定情况，这时的电势差称为开路电压。
如果PN结两端用外电路连接起来，则有一股电流流过，在外电路负载电阻很低的情况，这股电流就等于光致电流，称为短路电流
4.3应用
当前，光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上，把辐射能转换成电能。
大量研究集中在太阳能的转换效率上。
理论预期的效率为24％。
由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称光电池或太阳电池
太阳能电池与非晶硅太阳能电池
5.1非晶硅太阳能电池原理
非晶硅太阳电电池是在玻璃基板上沉积形成非晶硅Pin结构的集成型平板式光电组件，单电池是结构如图1所示
通常，人们为了获得较高的功率输出，将非晶硅太阳电池做成以下集成型结构，如图2所示
当太阳光照射到图1所示的电池上时，电池吸收光能产生电子-空穴对，在电电池的内建电场作用下，光生电子和空穴被分离，光电池的两端出现异性电荷的积累，即产“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。
若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载中就有“光生电流”流过，从而获得工率输出。
这样，太阳的光能就直接变成了可付诸实用的电能。
式中Vm，Im分别为最大功率点处的最大工作电压和最大工作电流。
电池
目前，子电池的Voc约在0.45~0.6V之间,短路电流密度约为15mA/平方厘米,在标准光强条件下，光电转换效率可达12%以上。
商品组件电池（305mm*915mm）的电性能参数如下
5．2非晶硅太阳电池应用
现阶段，非晶硅太阳电池主要形成室内和户外两大市场，如表1所示，前者低能耗为特点，后者则属于高瓦组件，正在向太阳能发电系统发展
太阳能光伏发电系统的原理及组成
6.1太阳能光伏发电系统的工作原理
工作原理：
白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。
再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。
晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。
蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用。
光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设备的安全使用。
6．2太阳能光伏发电系统的组成
光伏系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜、自动太阳能跟踪系统、自动太阳能组件除尘系统等设备组成。
其各部分设备的作用是：
⑴太阳能电池方阵：
在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生"
光生电压"
，这就是"
光生伏打效应"
。
在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。
太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
⑵蓄电池组：
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：
a.自放电率低；
b.使用寿命长；
c.深放电能力强；
d.充电效率高；
e.少维护或免维护；
f.工作温度范围宽；
g.价格低廉。
目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为2VDC；
配套200Ah以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为12VDC。
⑶充放电控制器：
是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。
由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
⑷逆变器：
是将直流电转换成交流电的设备。
由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。
逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。
独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。
并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。
逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。
方波逆变器电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。
正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。
逆变器保护功能：
a、过载保护；
b、短路保护；
c、接反保护；
d、欠压保护；
e、过压保护；
f、过热保护。
⑸交流配电柜：
其在电站系统的主要作用是对备用逆变器的切换功能，保证系统的正常供电，同时还有对线路电能的计量。
（6）太阳能跟踪系统：
太阳能跟踪系统是能够保持太阳能电池板随时正对太阳，使太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，能够显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
国内自主知识产权、首家完全不用电脑软件的太阳空间定位跟踪仪，具有国际领先水平，能够不受地域和外部条件的限制，可以在-50℃至70℃环境温度范围内正常使用；
跟踪精度可以达到±
0.001°
，最大限度的提高太阳跟踪精度，完美实现适时跟踪，最大限度提高太阳光能利用率。
该太阳能跟踪系统可以广泛的使用于各类设备的需要使用太阳跟踪的地方，价格实惠、性能稳定、结构合理、跟踪准确、方便易用。
把加装了该太阳能跟踪系统的太阳能发电系统安装在高速行驶的汽车、火车，以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上，不论系统向何方行驶、如何调头、拐弯，该自动太阳能跟踪系统都能保证设备的要求跟踪部位正对太阳！
该太阳能跟踪控制技术属于具有我国自主知识产权的国家发明专利产品。
中国太阳能发电面临的困难和解决措施
世界光伏发电迅猛发展，1998年世界光伏电池总产量达157MW，比去年增37%。
预计到2010年，全世界需求达20000MWp。
照此速度发展下去，太阳能光伏发电大有可能在下世纪中叶替代核能
而成为全世界的能源。
与之相比，中国光伏产量在过去的十年中始终徘徊在1．5一2·
0MW之间，1998年总产量约为2.0MW，在
世界光伏总产量中所占的比例逐年减少，而潜在的中国光伏市场需求却十分巨大。
本文比较了中国与国际光伏发电的发展状况，分析了中国光伏发电所面临的五大困难，提出了克服这些困
难的一些建议。
希望这些困难的克服将使我国逐步成为世界光伏大国。
与国际蓬勃发展的光伏事业相比，中国的光伏面临以下五方面困难：
1、鉴于光伏发电的特别重要性，没有一个统一的国家光伏计划，就没法全面考虑以下几个问题：
（1）光伏科学的基础研究、材料研究、发展研究、应用研究，产业化研究、市场开发研究；
（2）光伏产业的发展规模和原材料供应；
（3）光伏市场的培育及建设；
（4）促进光伏超速发展的鼓励政策等。
2、光伏研究单位缺少资金，设备老化，科研力量流夫严重，科研成果稀少，知识创新能力薄弱。
3、生产单位缺少资金、设备陈］日、工艺技术落后、成本高、品种少、缺乏竞争力。
原材料如太阳级硅原料、封装材料和浆料等都依赖进口。
4、应用单位得不到廉价的、可靠的、性能优越的光伏产品。
中国尚有6千万元电人口。
西藏、新疆、内蒙古等许多地方的区域供电都有极大的困难，正好是光伏发电的巨大市场。
5、太阳能光伏的科普教育和人才培养薄弱，中青年光伏人才紧缺。
6.克服困难的对策建议
造成以上困难的原因是多方面的，有外部原因和内部原囚，有上面和下面的原因。
但分析中国和国际光伏发展的经验教训之后，特提出以下克服囚难的对策、建议：
（1）加强领导，统一规划，提出明确的近期、中期和远期的国家目标，2010年争取达到MMW光伏电池销售总量，相当于当时世界总量20000W的百分之一。
价格目标达8一10元/WP．
配备高强度投资；
全面支持太阳能光伏发电的基础研究，发展应用、产业化和市场开发.
（2）拟订的优惠政策，鼓励大规模开发利用太阳能光伏发电，率先在阳光富集而常规能源紧缺的地区如西藏等地区建设5一50MW光伏电站，对光伏独立系统和光伏并网系统郝
给予立项、贷款、税收及财政补贴等方面的支持。
（3）鼓励银行和光伏企业结合，创建数个大型光伙名牌企业（每个光伏工厂年产量达10一100MW／年）和名牌产品，创立可持续发展的光伏产业，参与国际竞争。
（4）重点扶持若干个研究开发、人才培训和检测基地。
由政府牵头，建成若干个产学研、科工贸群体，将国家目标和企业利益结合在一起进行运作。
7．加强国际交流和合作，大力吸收境外资金、人才和信息进入中国相应的管理部门、科研教学部11和生产应用部门。
结论
人类社会已进入21世纪,在新千年开始之际,热门正面临着一系列重大的挑战,全球经济发展,人口迅速增加,需要提供更多的食物、住房和原料,因而对能源的需求量也不断增加。
在过去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是矿物燃料。
这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体,全球单是CO2排放量每年就超过500亿吨,而且还在不断扩大。
形成的酸雨造成土壤退化,危害动植物。
全球气候变暖可能会产生灾难性后
果,必须采取坚决措施,减少温室气体的排放。
因此,治理环境污染,已成为当务之急。
同时,矿物燃料的储藏量是有限的,按目前探明的储藏与开发速度的比例计算,地球上可再开采
的能源,石油为40年,天然气约为60年,煤炭为200年。
如不采取有效措施,到本世纪中叶,人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。
为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长期稳定供应,必须实施可持续发展战略,逐步改变现有的能源结构,大力开发利用新能源。
这已成为各国的共识。
在新能源中,公认技术含量最高、最有发展前途的是太阳能发电.其开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担纲重任，成为21世纪后期的主导能源。
致谢
感谢赖国胜、曹志伟、李一龙等老师,在这个学期里对我的指导和帮助,让我对所学的专业有了更深一层的了解和认识,同时完成了毕业论文,在此再次感谢老师们,你们辛苦
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