太陽能利用的研究現(xiàn)狀
化學先生 / 2019-09-04
常規(guī)能源資源的有限性和環(huán)境壓力的增加,使世界上許多國家重新加強了對新能源和可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持。在新能源的應用領(lǐng)城,太陽能的應用得到各國政府的重視和政策支持,因面太陽能的應用研究就得到了迅速的發(fā)展。
太陽能的應用研究,美國、日本和德國等歐洲國家開展得比較早,目前在光熱轉(zhuǎn)換、光電技術(shù)方面的研究較為成熟。
1839 年法國學者貝克勒爾發(fā)現(xiàn)光伏效應,20 世紀50年代開始光電轉(zhuǎn)換的應用研究,1954 年美國貝爾實驗室制成了世界上第一個實用的太陽電池,效率僅為4%,光電池成本仍比傳統(tǒng)能源發(fā)電高兒十倍,因而光電轉(zhuǎn)換的推廣受到了限制。
從1974到1997年,美國、日本等發(fā)達國家硅半導體光電池發(fā)電成本降低了一個數(shù)量級,從50美元/瓦隆到了5美元/瓦。
此后世界各國專家大多認為,要使太陽能電站與傳統(tǒng)電站(主要是火電廠)相比具有經(jīng)濟競爭力,還有一段同樣長的路要走,其成本再降低一個數(shù)量級才行。
我國于1958年開始研究太陽能電池,20世紀80年代以后得到迅速發(fā)展。在1983 ~1987年短短的幾年內(nèi)先后從美國、加拿大等國引進了7條太陽能電池生產(chǎn)線,使我國太陽能電池的生產(chǎn)能力從1984年以前的年產(chǎn)200kW躍到1988年的4.5MW。
目前,國內(nèi)的光電應用主要集中在通信領(lǐng)城,包括微波中繼站、衛(wèi)星通信地面站、衛(wèi)星電視接收差轉(zhuǎn)系統(tǒng)、通信臺站等,市場占有率約50%。
太陽能應用途徑有光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化學轉(zhuǎn)換三種形式。
光熱轉(zhuǎn)換是將太陽輻射到地球的光能轉(zhuǎn)換為其他物質(zhì)的內(nèi)能的過程。由于光熱轉(zhuǎn)換成本低、技術(shù)上容易實現(xiàn),適用面廣,所以現(xiàn)在世界上許多國家都把它放在太陽能利用的首位。