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小散户1

12．国内外太阳电池和光伏发电的进展与前景
引言
    开发新能源和可再生清洁能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定性影响的五项技术领域之一。充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策，其中阳光发电则最受瞩目。太阳光发电远期将大规模应用，近期可解决特殊应用领域的需要。到2030年光伏发电在世界总发电量中将占到5一20％。太阳电池发电独具许多优点，如安全可靠，无噪声，无污染，能量随处可得，不受地域限制，无需消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护简便，可以无人值守，建设周期短，规模大小随意，无需架设输电线路，可以方便地与建筑物相结合等。这些优点都是常规发电和其它发电方式所不及的。
1。国际太阳电池和光伏发电的进展                  
    近几年国际上光伏发电快速发展，美国、欧洲及日本制定了庞大的光伏发电发展计划，1997年美国和欧洲相继宣布“百万屋顶光伏计划”，日本1997年补贴“屋顶光伏计划”的经费为9200万美元。美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳电池，日本的目标是7600Mw。印度计划1998一2002年太阳电池总产量为150MW，其中2002年为50MW。国际光伏市场开始由边远农村和特殊应用向井网发电和与建筑结合供电的方向发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。表：和表2列出了近年来世界太阳电池组件的生产和发货量以及主要国家所占的比例。
                 表1世界太阳电池组件发货量（Mw）
                             
        
    国际上许多发达国家的政府都重视光伏技术的研究与发展，其1996年的经费分配情况见表3。实验室各种太阳电池的最高效率列于表4，但这种高效电池往往是采用高成本的精密工艺来达到的，未必能简单地推广应用到生产上。
                     
               国际上目前很难确定那一种太阳电池是最佳选择。虽然目前晶体硅电他销量最大，但大家公认今后薄膜电池最具有潜力；另外，不同电他的特性各不相同，在光伏市场中各有其不同的应用领域，例如非晶硅电池主要应用在商用电子方面，多晶硅电池主要用于光伏屋顶，单晶硅电池主要在高功率应用上。最近几年国际上对多晶硅薄膜电他的研究较活跃，但采用哪种工艺方案较佳，尚难断定。近几年有机纳米太阳电他的效率有较大提高，受到一定的关注。在锗片上用MOCVD法制作砷化铸空间太阳电池取得进展。
美国国家光伏发电计划的总目标是使其在国家的经济中具有明显的作用。1997年光伏计划指标是：2000年光伏发电的电费（井网）达到12一m美分／kWh，光伏发电系统价格为3一7美元／w，组件效率为10一20％。
光伏产品在国际上的四个主要市场：消费性产品（14％）；离开电网的居民供电系统（35％）；离开电网的工业供电系统（33％），井网光伏系统（18％）。
     发达国家近几年来主要开拓的市场是屋顶式并网发电系统。其原因是发达国家的电网分布已很密集，井网发电不用蓄电池，电网峰值用电的电费高，阳光好的地区采用光伏发电的电价已接近商品电价（估计在2000年到2005年进入成本合算期），人们预测10年后屋顶井网发电系统将大规模推广应用。
     井网光伏发电系统应用始于80年代初，美国、日本、德国、意大利都为此作出了努力，当时建造的都是较大型的光伏井网电站，规模从100kw到IMW不等，而且都是政府投资建设的试验性电站。但试验结果并不十分理想，由于当时太阳电池很贵，很难让电力公司接受。
    自90年代以来，国外发达国家重新掀起了发展井网光伏系统的高潮，这次的努力不是建造大型井网光伏电站，而是发展屋顶光伏井网系统，屋顶井网光伏系统充分利用了阳光的分散性特点，将太阳电池安装在现成的屋顶上，其灵活性和经济性都大大优于大型并网光伏电站，受到了各国的重视。
    1993年，德国首先开始实施由政府投资支持，被电力公司认可的1000屋顶计划，继而扩展为2000屋顶计划，现在实际建成的屋顶光伏并网系统已经超过5000。这些屋顶井网系统均不带蓄电池，属于不可派送的发电系统，电力公司对光伏并网系统发出的电予以收购，大大刺激了这一领域的商业性发展和技术上的完善。德国政府于1999年：月开始实施10万太阳能屋顶（每户约3kW一5kW）计划，今后几年内需要300MW一500MW太阳电池。1999年先推广6000套，共18Mw，政府给用户37．5％的补助及10年的无息货款。由此可以看出德国政府在推广光伏屋顶系统上的决心。
     日本在光伏发电与建筑结合方面已经有十几年的努力，尤其在1996年以后更是突飞猛进，每年新建的光伏屋顶达几万套。日本光伏屋顶的发展有一个特点，他们将太阳电他组件制作成建筑材料的形式，如瓦和玻璃等，这样太阳电池就很容易安装在建筑物上，也很容易被建筑公司接受。
     80年代初，美国就已经开始了井网光伏发电的努力，制定了PVUSA计划，即光伏电力规模的应用计划，主要是建立100kW以上的大型井网光伏发电系统，最大的系统计划达10MW，但是由于成本高，电力不可调度，不受电力公司欢迎。
     1996年，在美国能源部的支持下，又开始了一项称为“光伏建筑物计划（PV一BONUS）”，计划投资20亿美元。美国目前电力的2／3用于包括为民用住宅在内的各类建筑物供电，该计划的目标是采用光伏发电缓解建筑物的峰值负荷，并探求未来清洁的建筑物供电途径。此项计划将有助于开发新型的光伏建筑材料，包括玻璃、天窗、墙体等，有助于开发光伏屋顶模块和可由电力部门很容易安装的光伏调峰电力模块等。计划分为三步实施：概念开发，产品开发和市场开发。这项计划的内容很丰富，其中典型的开发项目包括：
    （1）DsM系统（按需求安排发电的系统），即带有蓄电他的电力可以调度的光伏发电系统。这种井网系统在今后囚年内仅在美国国内就会有300MW的市场。目前这种系统的发电成本为40美分／kWh，而美国某些地区的峰值电价已高达20一30美分／kwh（一般冬季电价为3一4美分／kWh，夏季7一8美分／kwh）。估计不久这类调峰系统即可进入市场。
    （2）太阳热水器和非晶硅太阳电池联合构成的光伏、光热系统，可以为用户同时提供电力和热水。由于非晶硅太阳电池不象晶体硅太阳电池那样，当温度升高后输出功率会降低，所以特别适合于这种系统。
    （3）光伏屋顶建筑材料（柔性的和非柔性的），如透明光伏玻璃，聚光电池供电、供水系统，光伏墙体，光伏智能窗帘等。
     1997年，美国总统宣布了百万屋顶计划，即到2010年美国将在美国国内建造100万座太阳能屋顶，包括供热和供电。这一计划有3个目的：  （1）计划完成后每年减排的二氧化碳相当于850000辆汽车的排放量；（2）可以增加70000个高技术就业机会；（3）通过这一计划，将大大加强美国光伏工业在世界上的领先地位和竞争实力。
     其它一些发达国家也都有类似的光伏屋顶井网发电项目或计划，如荷兰、瑞士、芬兰、奥地利、英国、加拿大等。
     除了光伏屋顶系统，国外发达国家还在其它光伏应用方面也作了大量工作，主要有：
    （i）风光柴互补发电系统：为了进一步降低可再生能源的发电成本，国外在风光柴混合发电系统上作了大量的示范工作和经济对比。NRE1。还开发了混合发电系统的优化软件，它可用于根据当地资源设计最合理最经济的供电方案。
    （2）未来与汽车配套的发电系统：光伏发电系统在汽车行业有很大的潜在市场，国外已经开发出较成功的可以为电动汽车蓄电池充电的太阳能快速充电系统，太阳能汽车空调板，太阳能汽车换气扇，太阳能空调和冷饮箱等。
    （3）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统：芬兰的NAPs已经完成这一发电系统的示范。太阳电池将太阳能转变成电能，通过电解他电解水，产生氢气和氧气，氧气排放到空气中，氢气储存到储氢罐中。使用时氢气再与空气中的氧气通过燃料电池发电，氢气和氧气在发电过程中又化合成水。该系统属于最清洁的再生能源发电系统，在未来具有巨大的市场，尤其对于冬夏太阳能辐射差异很大，采用蓄电池极不经济的高纬度地区，通过这种办法利用太阳能将会十分有效，此外，随着电动汽车的发展，这一发电系统也会变得更为重要。
    （4）再生能源海岛供电系统：海岛是一个特殊的环境，由于其淡水的缺乏，燃料的昂贵，使得可再生能源有了用武之地。国外已经对海岛上应用风光柴混合发电系统作了大量示范，为海岛供应电力和淡水。此外，由于岛上渔民需要用冰来储存和运送新鲜的鱼虾，海岛的可再生能源制冰系统也得到了推广。
    （5）太阳能发电专用直流负载：为了提高光伏发电系统效率，减少故障环节，国外开发了许多不需要采用逆变器、可以直接由太阳电池和蓄电池供电的直流负载，包括直流电视机、直流电冰箱、直流空调等，这类专
用负载特别适合于车辆、船只和流动性的单位，如旅游团、地质队、部队等。
2．中国太阳电池和光伏发电的进展
    我国于1958年开始太阳电池的研究，1971年成功地首次应用于我国发射的第二颗卫星上，1973年开始地面应用。1979年开始用半导体工业的次品硅生产单晶硅太阳龟池，使太阳电池成本明显下降，打开了地面应用的市场。当时太阳电池面积小，采用真空蒸镀银铝的方法制作太阳电他的电极。80年代中期，引进国外太阳电池生产线或关键设备，使我国太阳电池生产能力达到4.5MW。单晶硅太阳电池采用攀网印刷工艺制作电极，明显地提高了生产效率。
    我国进行光伏研究与开发的单位约有38个。目前正在研究的项目包括：实用单晶硅太阳电池，高效单晶硅太阳电池，多晶硅太阳电池，非晶硅太阳电池，砷化嫁太阳电池，空间用的硅太阳电池及其系统，铜钢锡及硫化镐化合物薄膜太阳电池；硅聚光太阳电池系统；光伏系统应用方面有：水泵、逆变器、控制器、太阳能灯等。对一些太阳电池专用材料国产化也开展了研究。
2．1太阳电池与材料的研究
     
我国太阳电池达到的最高效率列于表5。
    在多晶硅太阳电池方面，发展了单向凝固法铸锭，铸锭重15kg，尺寸为220mmX2201nmX140mm，铸锭用的石墨柑涡或方形石英柑蜗，可重复使用。
在实用型电池工艺方面，研究采用在丝网印刷工艺中加入具有钝化作用的氧化膜方法，来提高电池性能，建立了一条30cmX30cm的非晶硅太阳电池中试线及一条20cmX20cm的科研线，所有设备均为国产。
开发的p．i一n非晶硅单结太阳电池，组件的稳定效率达到6％。除了使用玻璃作基片的常规非晶硅太阳电池，主耐温塑料片上制作的柔性非晶硅太阳电池也已开发成功。
    近期高效太阳电池的研究相当活跃。发射极钝化的硅太阳电池最高效率达到19．79％；采用的高效化工艺包括：发射区钝化，分区轻（n+）重（n++）扩散，背场，表面织构化。实验室用多晶硅薄膜太阳电池研究设备已经建立。稳定型M1S结构的硅太阳电池也在进行研究。
     空间用硅太阳电池大面积化的研究正在进行，目标是研制出8cm×8cm及10cm×10cm面积的空间用高质量太阳电池。GaAs太阳电池外延生长法的研究已有相当基础，最近的重点转向在诸片上用MOCVD的方法生长GaAs膜，制作空间用GaAs电池。
    对旋铸法直接制作硅片进行了初步研究。在该方法中硅料是使用冷柑蜗电磁感应熔炼法来提供的。 小硅球太阳电池组件也在我国进行了探索性的研究，掌握了基本的制作方法。
    铜钢锡太阳电池最近采用蒸镀及硒化方法制备C1S膜取得进展，5cm×6cm面积的电池效率达到6．7％。
    对太阳电池用封装材料也进行了研制，包括EVA膜及PVF复合膜。其中EVA膜基本能满足我国光伏工业的需求，快速固化EVA膜还需要改进。PVF复合膜还需要进行较大的改进。丝网印刷用的浆料也进行了国产化，其中铝浆已能取代进口材料，正面电极用的银浆性能略逊于进口产品。
    低倍聚光的小型光伏系统进行了生产性的研究；高倍聚光的光伏系统有一家公司引进国外技术进行生产，但许多技术性的问题需要进一步研究解决。
    我国第9个五年光伏攻关计划的研究目标为：工厂生产的10cm×10cm单晶硅太阳电池的效率达到14-15％；多晶硅太阳电他达到12-13％，铸出100kg级的铸锭；化合物薄膜太阳电他的效率达到10％，多晶硅薄膜电他的效率也是要达到810％；弱光型非晶硅太阳池的合格率太子70％，稳定效率达到8％，功率型大面积非晶硅太阳电池稳定效率达到7％。
2．2太阳电池生产
    我国太阳电他的主要产品是单晶硅太阳电池及非晶硅太阳电池，多晶硅太阳电他只有少量中试产品。单晶硅太阳电池产品主要是直径为100mm的圆片电池，效率为12一13％，36片太阳电池串联的组件功率约为37W。少数工厂生产100mm× 100mm准方片太阳电池，但未进行正式生产，只有北京有色金属研究总院中试线生产准方片单晶硅太阳电池。非晶硅太阳电他的组件面积为30cm×l20cm。转换效率为4一6％，为单结p。n太阳电池。
    我国太阳电池组件的年生产能力为4．5MW，其中晶体硅太阳电池为2．5MW，非晶硅太阳电池2MW。1998年太阳电他组件销售量为2．1MW，其中晶体硅太阳电池1．8MW，非晶硅太阳电池0．3MW，进口单晶硅太阳电池或组件约200kW。1998年我国太阳电池用单晶硅片的出口为IMW。
2．3光伏应用
    我国光伏应用进行了许多研究，开发了各种光伏系统的控制器及逆变器，研制的逆变器最大达20kW，光伏水泵已形成一定生产能力。各种太阳能灯具已推广应用。l一5kW级井网逆变器已开始结合实际需要进行研制。
    我国光伏发电在地面应用始于1973年，用于为天津港航标灯供电。截止到1998年底，我国太阳电池的累计用量已经达到13．3MW。由于光伏发电价格高，不含土建和输电线路的小型光伏系统的造价每峰瓦约60一80元，含土建和输电线路的独立光伏电站系统的造价每峰瓦约80一120元，大规模应用尚受一定的限制。目前我国光伏发电以特殊应用领域和边远地区为主。
2．4国际合作
    由于我国光伏发电市场的潜力大，光伏项目又具有环保及扶贫双重作用，经常成为国际间的合作与援助优选项目。早期有与德国合作项目北京大兴县多晶硅太阳电他及水泵示范工程，日本在甘肃省的10kW光伏示范工程，欧共体在浙江省大陈岛的光伏示范工程。近期有德国在中国的黄金计划光伏工程，美国能源部在甘肃省及内蒙古的户用光伏项目，日本NEDO机构的光伏工程。这些合作项目对推动我国光伏应用都起到了积极作用。
    正在进行或即将进行的项目有1999年开始的世界银行全球环境基金的2500万美元赠款的5年光伏计划，5年内将在西北地区推广10MW户用光伏系统。荷兰政府将为新疆提供150O万美元赠货，新疆地方出资相当于：千万美元，实施新疆丝绸之路光明工程计划（5年），推广应用总数为7．8万套户用光伏系统。联合国开发计划署与国家经贸委合作，计划在山东大管岛和浙江北龙岛建立60一100kW的风光互补发电系统，为海岛军民供电；另外计划在西北推广200套小型风光互补发电系统，每套功率在150一500W左右。世界银行与教育部合作，计划在云南省和海南省建立13所太阳能学校，每校光伏发电功率lkW左右。世界银行还与卫生部合作，在7个省开展乡级卫生院改建计划）用可再生能源为乡级卫生院提供采暖、热水和电力，
其中约有几百所卫生院将采用太阳电池供电。
3．光伏发电的前景
    目前，国际上光伏发电已进入加速发展阶段，近两年太阳电池组件的年增长率高达30％左右，世界上1998年宣布的扩产计划有263．5MW／年，发展势头强劲。另外，发达国家先后宣布的太阳能屋顶计划强有力地支持了光伏产业的发展，预计今后10年内太阳电池将以平均20％的年增长率增长。估计我国也将以此速度增长，单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳电池将在今后20年内各占相当市场，硅带及硅厚膜电池在今后10年将逐渐扩大生产，CdTe及C1S电池会扩大到一定的产量。多晶硅薄膜及染料光敏化电池目前预测其产量还为时过早。以现有的基础来看，单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳电池仍是我国目前产业化发展的主要产品。
    世界光伏工业从1980年到1997年以20％的年增长率增长，到2010年太阳电池产量达1600MW，以2美元／w的组件批发价计算，年产值将达到30亿美元。欧共体能源部门发表的光伏应用各领域的分布情况示于表6。
     表6目际光伏工业发货中主要应用领域的分布及2010年预测（％）
     
    我国目前尚有约2000万户、6000一7000万农村人口还没有用上电，60％的有电县严重缺电，光伏市场潜力巨大。我国光伏系统成本每年下降约3一5％，2000一2005年，我国户用光伏系统的用量将大幅度增长，预计总量将达到20MW。预计在5年内我国也将有几个2一5Mw年生产能力的太阳电池工厂建立或扩建而成，2005年后将出现年产10Mw的生产线。通讯及工业用光伏系统将从目前的40一50％的市场份额到2010年下降到20一30％，户用及民用光伏系统将从目前的30％上升到40一50％，预计到2010年我国也将开始发展井网式屋顶光伏系统，但预计其系统功率将为发达国家的V4，市场份额将不超过5％，但在2020年后并网系统将会得到大量发展。
4．我国光伏产业发展的障碍与对策
    （1）我国发展光伏产业的主要障碍与国际上一样，仍然是太阳电他的成本高，限制大量推广应用。因此，我国研究与发展经费投入应针对太阳电池降价这一主要目标。同时，我国太阳电池工厂主要采用引进设备及其附带的技术，太阳电池研究工作要适应这一特点，研究单位与光伏工厂间的技术转移工作应加强，以提高企业的技术水平。
    （2）由于资金有限，光伏产业发展要适当安排与引导，一方面要让投资者对光伏产业的特性有更多的了
解，以进行合理的投资。另一方面对合资建厂、引进技术、支持国内发展等都应进行均衡的考虑。10年内我国
光伏市场以年增30％进行规划是可行的，但处于微利经营状态，应加强宣传，使得各方面及潜在的支持者了
解光伏产业所具有的重大长期效益及近期效益，增强投资者的信心。
    （3）应加强光伏技术队伍的建设，为人才成长创造必要的条件。各级政府对光伏科研单位及企业应以支
持。
    （4）在发展太阳电他的品种上，晶体硅太阳电池属于马上能得到应用并可存在相当长时间的产品，应作为主要产品。同时重点发展多晶硅电池，尽快在我国建成有相当规模的多晶硅太阳电池生产线。我国非晶硅太阳电池已有一定基础，应给于相当的重视。应加速单晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池产业的技术改造和技术革新，大幅度提高太阳电池产量和质量，同时减少消耗、降低成本，使国产电池价格和国际价格相当。非晶硅电池方面需要较大的投资，才能将目前单结电池生产线改建成三结电池生产线，稳定性才能提高。CiS、多
晶硅薄膜、CdTe、有机纳米太阳电池等，有的在国际上发展前景尚未定论，有的在我国基础太薄弱，虽然具有潜力，但不能盲目，应投入一定的经费进行探索性研究，密切注意国际上发展动向。              
    （5）建议在国务院统一领导下，由国家综合部门牵头，约请有关部委参加，建立新能源领导小组，拟定统一的新能源规划，克服某些分散混乱现象，使我国光伏发电技术与产业逐步走入快速有序的发展轨道。主管新能源的政府官员及光伏界人士应共同关注各种重大发展机会，包括科技攻关、重大基础研究项目（973计划）、超级863科研计划、双加工程、重大科技成果产业化计划等，共同配合做好可行性论证工作，争取在经费上对光伏发电项目的支持。
    （6）制定促进光伏发电的优惠政策。让从事光伏发电的企事业单位享受高新技术产业的优惠政策。对其产品按照小水电的税率征收增值税或采取类似的措施。
     为促进老、少、边、穷地区推广光伏发电技术，提倡由当地政府根据情况向购买光伏发电产品的农户提供一定的费用补贴。
    （7）重视“光伏发电”学科点建设和人才培养。建议在有条件的院校建立光伏发电培训试验中心，以培养出一大批能胜任发展需要的中高级光伏发电专业技术人才和管理人才。
   （8）加强光伏发电知识的普及与宣传。依靠基层政府部门、中小学和农村供销社等多种渠道开拓无电和缺电地区的光伏发电市场，并建立售后服务体系。进行边远农牧区银行或农村信用社给光伏用户进行信贷的试点工作。
   （9）应增强我国光伏产品在世界上的竞争力。当务之急是，晶体硅电他的效率应迅速提高到国际水平，生产出10cmX10cm准方片太阳电池，成本降低到与进口太阳电池组件相当。

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13．20世纪太阳能科技发展的回顾与展望
据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。回顾和总结本世纪太阳能科技发展的历程，对21世纪太阳能事业的发展十分有意义，本文对此作了尝试。
1．历史回顾
    近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门•德•考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年-1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段，下面分别予以介绍。
1．1第一阶段1900-1920
    在这一阶段，世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用平板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，最大输出功率达73.64kW，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造的典型装置有：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW；1902-1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；1913年，在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。
1．2第二阶段（1920-1945）
    在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界（1935-1945）有关，而太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。
1．3第三阶段（1945-1965）
    在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少，呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展，并且成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。在这一阶段，太阳能研究工作取得一些重大进展，比较突出的有：1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件；1954年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础。
此外，在这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有：1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展，建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。
1．4第四阶段门(1965-1973)
这一阶段，太阳能的研究工作停滞不前，主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资大，效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。
1．5第五阶段（1973-1980）
自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家，在经济上遭到沉重打击。于是，西方一些人惊呼：世界发生了“能源危机”（有的称“石油危机”）。这次“危机”在客观上使人们认识到：现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家，尤其是工业发达国家，重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。  1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，并且成立太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”，其中太阳能的研究开发项目有：太阳房、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电他生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划，日本政府投入了大量人力、物力和财力。
70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮，对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员，纷纷投身太阳能事业，积极向政府有关部门提建议，出书办刊，介绍国际上太阳能利用动态；在农村推广应用太阳灶，在城市研制开发太阳热水器，空间用的太阳电池开始在地面应用……。  1975年，在河南安阳召开“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”，进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后，太阳能研究和推广工作纳入了我国政府计划，获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所，纷纷设立太阳能课题组和研究室，有的地方开始筹建太阳能研究所。当时，我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。
这一时期，太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期，具有以下特点：
（1）各国加强了太阳能研究工作的计划性，不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为政府行为，支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃，一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。
（2）研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得一批较大成果，如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、光解水制氢、太阳能热发电等。
（3）各国制定的太阳能发展计划，普遍存在要求过高、过急问题，对实施过程中的困难估计不足，希望在较短的时间内取代矿物能源，实现大规模利用太阳能。例如，美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站，1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上，这一计划后来进行了调整，至今空间太阳能电站还未升空。
（4）太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化，太阳能产业初步建立，但规模较小，经济效益尚不理想
1．6第六阶段（1980-1992）
70年代兴起的开发利用太阳能热潮，进入80年代后不久开始落潮，逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费，其中美国最为突出。
    导致这种现象的主要原因是：世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力；太阳能技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标没有实现，以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心；核电发展较快，对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。受80年代国际上太阳能低落的影响，我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱，有人甚至提出：太阳能利用投资大、效果差、贮能难、占地广，认为太阳能是未来能源，主张外国研究成功后我国引进技术。虽然，持这种观点的人是少数，但十分有害，对我国太阳能事业的发展造成不良影响。
    这一阶段，虽然太阳能开发研究经费大幅度削减，但研究工作并未中断，有的项目还进展较大，而且促使人们认真地去审视以往的计划和制定的目标，调整研究工作重点，争取以较少的投入取得较大的成果。
1．7 第七阶段（1992- 至今）
    由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》，《2I世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。
    世界环发大会之后，我国政府对环境与发展十分重视，提出10条对策和措施，明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”，制定了《中国21世纪议程》，进一步明确了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》（1996- 2010），明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施。这些文件的制定和实施，对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。
    1996年，联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”，会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》，会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》（1996- 2005），《国际太阳能公约》，《世界太阳能战略规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心，要求全球共同行动，广泛利用太阳能。
    1992年以后，世界太阳能利用又进入一个发展期，其特点是：太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合，全球共同行动，为实现世界太阳能发展战略而努力；太阳能发展目标明确，重点突出，措施得力，有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端，保证太阳能事业的长期发展；在加大太阳能研究开发力度的同时，注意科技成果转化为生产力，发展太阳能产业，加速商业化进程，扩大太阳能利用领域和规模，经济效益逐渐提高；国际太阳能领域的合作空前活跃，规模扩大，效果明显。
    通过以上回顾可知，在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦，一般每次高潮期后都会出现低潮期，处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同，人们对其认识差别大，反复多，发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大，短时间内很难实现大规模利用；另一方面也说明太阳能利用还受矿物能源供应，政治和战争等因素的影响，发展道路比较曲折。尽管如此，从总体来看，20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。
2．太阳能科技进步
    太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项，即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输，将这些技术与其它相关技术结合在一起，便能进行太阳能的实际利用。
2．1太阳能采集
    太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者为了提高温度，必须采用一定的技术和装置（集热器），对太阳能进行采集。集热器按是否聚光，可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。非聚光集热器（平板集热器，真空管集热器）能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射集热温度较低；聚光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上，可获得较高温度，但只能利用直射辐射，且需要跟踪太阳。
2．1．1平板集热器
    历史上早期出现的太阳能装置，主要为太阳能动力装置，大部分采用聚光集热器，只有少数采用平板集热器。平板集热器是在17世纪后期发明的，但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。在太阳能低温利用领域，平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。为了提高效率，降低成本，或者为了满足特定的使用要求，开发研制了许多种平板集热器：
    按工质划分有空气集热器和液体集热器，目前大量使用的是液体集热器；
    按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等；
    按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器，还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等；
    按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。
    目前，国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合，国外一般采用高频焊，国内以往采用介质焊，199S年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产线，通过消化吸收，现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。
    为了减少集热器的热损失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料，但这些材料价格较高，一时难以推广应用。
2．1．2真空管集热器
    为了减少平板集热器的热损，提高集热温度，国际上70年代研制成功真空集热管，其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内，大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起，即构成真空管集热器，为了增加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装了反光板。
    真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管，玻璃七型管真空集热管，玻璃。金属热管真空集热管，直通式真空集热管和贮热式真空集热管。最近，我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集热管。
    我国自1978年从美国引进全玻璃真空集热管的样管以来，经20多年的努力，我国已经建立了拥有自主知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业，用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上，产品质量达世界先进水平，产量雄居世界首位。
    我国自80年代中期开始研制热管真空集热管，经过十几年的努力，攻克了热压封等许多技术难关，建立了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地，产品质量达到世界先进水平，生产能力居世界首位。
    目前，直通式真空集热管生产线正在加紧进行建设，产品即将投放市场。
2。1．3聚光集热器
    聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分，聚光集热器基本可分为反射聚光和折射聚光两大类，每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。为了满足太阳能利用的要求，简化跟踪机构，提高可靠性，降低成本，在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多，但推广应用的数量远比平板集热器少，商业化程度也低。
    在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器（点聚焦）和槽形抛物面镜聚光集热器（线聚焦）。前者可以获得高温，但要进行二维跟踪；后者可以获得中温，只要进行一维跟踪。这两种聚光集热器在本世纪初就有应用，几十年来进行了许多改进，如提高反射面加工精度，研制高反射材料，开发高可靠性跟踪机构等，现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求，但由于造价高，限制了它们的广泛应用。
    70年代，国际上出现一种“复合抛物面镜聚光集热器”（CPC），它由二片槽形抛物面反射镜组成，不需要跟踪太阳，最多只需要随季节作稍许调整，便可聚光，获得较高的温度。其聚光比一般在10以下，当聚光比在3以下时可以固定安装，不作调整。当时，不少人对CPC评价很高，甚至认为是太阳能热利用技术的一次重大突破，预言将得到广泛应用。但几十年过去了，CPC仍只是在少数示范工程中得到应用，并没有象平板集热器和真空管集热器那样大量使用。我国不少单位在七八十年代曾对CPC进行过研制，也有少量应用，但现
在基本都已停用。
    其它反射式聚光器还有圆锥反射镜、球面反射镜、条形反射镜、斗式槽形反射镜、平面。抛物面镜聚光器等。此外，还有一种应用在塔式太阳能发电站的聚光镜--定日镜。定日镜由许多平面反射镜或曲面反射镜组成，在计算机控制下这些反射镜将阳光都反射至同一吸收器上，吸收器可以达到很高的温度，获得很大的能量。
    利用光的折射原理可以制成折射式聚光器，历史上曾有人在法国巴黎用二块透镜聚集阳光进行熔化金属的表演。有人利用一组透镜并辅以平面镜组装成太阳能高温炉。显然，玻璃透镜比较重，制造工艺复杂，造价高，很难做得很大。所以，折射式聚光器长期没有什么发展。70年代，国际上有人研制大型菲涅耳透镜，试图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅耳透镜是平面化的聚光镜，重量轻，价格比较低，也有点聚焦和线聚焦之分，一般由有机玻璃或其它透明塑料制成，也有用玻璃制作的，主要用于聚光太阳电池发电系统。
    我国从70年代直至90年代，对用于太阳能装置的菲涅耳透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面积的柔性透明塑料菲涅耳透镜，也有人采用组合成型刀具加工直径1.5m的点聚焦菲涅耳透镜，结果都不大理想。近来，有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅耳透镜，但精度不够，尚需提高。
    还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器，虽然尚未获得实际应用，但具有一定启发性。一种是光导纤维聚光器，它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成，阳光通过光纤透镜聚焦后由光纤传至使用处。另一种是荧光聚光器，它实际上是一种添加荧光色素的透明板（一般为有机玻璃），可吸收太阳光中与荧光吸收带波长一致的部分，然后以比吸收带波长更长的发射带波长放出荧光。放出的荧光由于板和周围介质的差异，而在板内以全反射的方式导向平板的边缘面，其聚光比取决于平板面积和边缘面积之比，很容易达到10一100，这种平板对不同方向的入射光都能吸收，也能吸收散射光，不需要跟踪太阳。
2．2太阳能转换
    太阳能是一种辐射能，具有即时性，必须即时转换成其它形式能量才能利用和贮存。将太阳能转换成不同形式的能量需要不同的能量转换器，集热器通过吸收面可以将太阳能转换成热能，利用光伏效应太阳电池可以将太阳能转换成电能，通过光合作用植物可以将太阳能转换成生物质能，等等。原则上，太阳能可以直接或间接转换成任何形式的能量，但转换次数越多，最终太阳能转换的效率便越低。
2．2．1 太阳能-热能转换
    黑色吸收面吸收太阳辐射，可以将太阳能转换成热能，其吸收性能好，但辐射热损失大，所以黑色吸收面不是理想的太阳能吸收面。
    选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比，吸收太阳辐射的性能好，且辐射热损失小，是比较理想的太阳能吸收面。这种吸收面由选择性吸收材料制成，简称为选择性涂层。它是在本世纪40年代提出的，1955年达到实用要求，70年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用，目前已研制成上百种选择性涂层。
    我国自70年代开始研制选择性涂层，取得了许多成果，并在太阳集热器上广泛使用，效果十分显著。
2．2．2太阳能一电能转换
    电能是一种高品位能量，利用、传输和分配都比较方便。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础，世界各国都十分重视，其转换途径很多，有光电直接转换，有光热电间接转换等。这里重点介绍光电直接转换器件--太阳电池。
    世界上，1941年出现有关硅太阳电池报道，1954年研制成效率达6％的单晶硅太阳电池，1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。70年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展，地面应用规模逐渐扩大，但从大规模利用太阳能而言，与常规发电相比，成本仍然大高。
    目前，世界上太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24％（4cm2)，多晶硅电池18。6％（4cm2），InGaP／GaAs双结电池30．  28％（AM1），非晶硅电池14．5％（初始）、12．8（稳定），碲化镐电池15．8％，硅带电池14．6％，二氧化钛有机纳米电池10．96％。
    我国于1958年开始太阳电他的研究，40多年来取得不少成果。目前，我国太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池20．4％（2cm×2cm），多晶硅电池14．5％（2cm×2cm）、12％（10cm×10cm），GaAs电池20．1％（lcm×cm），GaAs／Ge电池19．5％（AM0），CulnSe电池9％（lcm×1cm），多晶硅薄膜电池13．6％（lcm×1cm，非活性硅衬底），非晶硅电池8．6％（10cm×10cm）、7．9％（20cm×20cm）、6．2％（30cm×30cm），二氧化钛纳米有机电池10％（1cm×1cm）。
2．2．3太阳能一氢能转换
    氢能是一•种高品位能源。太阳能可以通过分解水或其它途径转换成氢能，即太阳能制氢，其主要方法如下：
   1）太阳能电解水制氢
    电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法，效率较高（75％-85％），但耗电大，用常规电制氢，从能量利用而言得不偿失。所以，只有当太阳能发电的成本大幅度下降后，才能实现大规模电解水制氢。
   2）太阳能热分解水制氢
    将水或水蒸汽加热到3000K以上，水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高，但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度，一般不采用这种方法制氢。
   3）太阳能热化学循环制氢
    为了降低太阳能直接热分解水制氢要求的高温，发展了一种热化学循环制氢方法，即在水中加入一种或几种中间物，然后加热到较低温度，经历不同的反应阶段，最终将水分解成氢和氧，而中间物不消耗，可循环使用。热化学循环分解的温度大致为900-1200K，这是普通旋转抛物面镜聚光器比较容易达到的温度，其分解水的效率在17．5％-75．5％。存在的主要问题是中间物的还原，即使按99．9％-99．  99％还原，也还要作0.1％-0.01％的补充，这将影响氢的价格，并造成环境污染。
  4）太阳能光化学分解水制氢
    这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处，在水中添加某种光敏物质作催化剂，增加对阳光中长
波光能的吸收，利用光化学反应制氢。日本有人利用碘对光的敏感性，设计了一套包括光化学、热电反应的综
合制氢流程，每小时可产氢97升，效率达10％左右。
   5）太阳能光电化学电池分解水制氢
     1972年，日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极，而以铂黑作阴极，制成太阳能光电化学电池，在太阳光照射下，阴极产生氢气，阳极产生氧气，两电极用导线连接便有电流通过，即光电化学电池在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视，认为是太阳能技术上的一次突破。但是，光电化学电他制氢效率很低，仅0．4％，只能吸收太阳光中的紫外光和近紫外光，且电极易受腐蚀，性能不稳定，所以至今尚未达到实用要求。
   6）太阳光络合催化分解水制氢
      从1972年以来，科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力，并从络合催化电荷转移反应，提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂，它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电荷转移和集结，并通过一系列偶联过程，最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟，研究工作正在继续进行。
   7）生物光合作用制氢
     40多年前发现绿藻在无氧条件下，经太阳光照射可以放出氢气；十多年前又发现，兰绿藻等许多藻类在无氧环境中适应一段时间，在一定条件下都有光合放氢作用。
     目前，由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够，藻类放氢的效率很低，要实现工程化产氢还有相当大的距离。据估计，如藻类光合作用产氢效率提高到10％，则每天每平方米藻类可产氢9克分子，用5万平方公里接受的太阳能，通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。
2．2．4太阳能-生物质能转换
     通过植物的光合作用，太阳能把二氧化碳和水合成有机物（生物质能）并放出氧气。光合作用是地球上最大规模转换太阳能的过程，现代人类所用燃料是远古和当今光合作用固定的太阳能，目前，光合作用机理尚不完全清楚，能量转换效率一般只有百分之几，今后对其机理的研究具有重大的理论意义和实际意义。
2．2．5太阳能-机械能转换
    20世纪初，俄国物理学家实验证明光具有压力。20年代，前苏联物理学家提出，利用在宇宙空间中巨大的太阳帆，在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进，将太阳能直接转换成机械能。科学家估计，在未来10～20年内，太阳帆设想可以实现。
      通常，太阳能转换为机械能，需要通过中间过程进行间接转换。
2．3 太阳能贮存
     地面上接受到的太阳能，受气候、昼夜、季节的影响，具有间断性和不稳定性。因此，太阳能贮存十分必要，尤其对于大规模利用太阳能更为必要。
     太阳能不能直接贮存，必须转换成其它形式能量才能贮存。大容量、长时间、经济地贮存太阳能，在技术上比较困难。本世纪初建造的太阳能装置几乎都不考虑太阳能贮存问题，目前太阳能贮存技术也还未成熟，发展比较缓慢，研究工作有待加强。
2.3.1 太阳能贮热
     （1）显热贮存
      利用材料的显热贮能是最简单的贮能方法。在实际应用中，水、沙、石子、土壤等都可作为贮能材料，其中水的比热容最大，应用较多。七八十年代曾有利用水和土壤进行跨季节贮存太阳能的报道。但材料显热较小，
贮能量受到一定限制。
     （2）潜热贮存
      利用材料在相变时放出和吸入的潜热贮能，其贮能量大，且在温度不变情况下放热。
      在太阳能低温贮存中常用含结晶水的盐类贮能，如10水硫酸钠／水氯化钙、12水磷酸氢钠等。但在使用中要解决过冷和分层问题，以保证工作温度和使用寿命。
      太阳能中温贮存温度一般在100℃以上、500℃以下，通常在300℃左右。适宜于中温贮存的材料有：高压热水、有机流体、共晶盐等。
      太阳能高温贮存温度一般在500℃以上，目前正在试验的材料有：金属钠、熔融盐等。
      1000℃以上极高温贮存，可以采用氧化铝和氧化锗耐火球。
     （3）化学贮热
      利用化学反应贮热，贮热量大，体积小，重量轻，化学反应产物可分离贮存，需要时才发生放热反应，贮存时间长。
      真正能用于贮热的化学反应必须满足以下条件：反应可逆性好，无副反应；反应迅速；反应生成物易分离且能稳定贮存；反应物和生成物无毒、无腐蚀、无可燃性；反应热大，反应物价格低等，目前已筛选出一些化学
                                                              吸热                                
反应能基本满足上述条件，如Ca(OH)2的热分解反应：Ca(0H）2＋63.6kJ←----→cao＋H2O
                                                           放热       
    利用上述吸热反应贮存热能，用热时则通过放热反应释放热能。但是，Ca（OH)2在大气压脱水反应温度高于500℃，利用太阳能在这一温度下实现脱水十分困难，加入催化剂可降低反应温度，但仍相当高。所以，对化学反应贮存热能尚需进行深入研究，一时难以实用。
    其它可用于贮热的化学反应还有金属氢化物的热分解反应、硫酸氢铰循环反应等。
   （4）塑晶贮热
    1984年，美国在市场上推出一种塑晶家庭取暖材料。塑晶学名为新戊二醇（NPG），它和液晶相似，有晶体的三维周期性，但力学性质象塑料。它能在恒定温度下贮热和放热，但不是依靠固一液相变贮热，而是通过塑晶分子构型发生固-固相变贮热。塑晶在恒温44℃时，白天吸收太阳能而贮存热能，晚上则放出白天贮存的热能。
    美国对NPG的贮热性能和应用进行了广泛的研究，将塑晶熔化到玻璃和有机纤维墙板中可用于贮热，将调整配比后的塑晶加入玻璃和纤维制成的墙板中，能制冷降温。
    我国对塑晶也开展了一些实验研究，但尚未实际应用。
   （5）太阳池贮热
     太阳池是一种具有一定盐浓度梯度的盐水池，可用于采集和贮存太阳能。由于它简单、造价低和宜于大规模使用，引起人们的重视。60年代以后，许多国家对太阳池开展了研究，以色列还建成三座太阳池发电站。
    70年代以后，我国对太阳池也开展了研究，初步得到一些应用。
2．3．2电能贮存
      电能贮存比热能贮存困难，常用的是蓄电池，正在研究开发的是超导贮能。
      世界上铅酸蓄电池的发明已有100多年的历史，它利用化学能和电能的可逆转换，实现充电和放电。铅酸蓄电池价格较低，但使用寿命短，重量大，需要经常维护。近来开发成功少维护、免维护铅酸蓄电池，使其性能有一定提高。目前，与光伏发电系统配套的贮能装置，大部分为铅酸蓄电池。
      1908年发明镍-铜、镍-铁碱性蓄电池，其使用维护方便，寿命长，重量轻，但价格较贵，一般在贮能量小的情况下使用。
      现有的蓄电池贮能密度较低，难以满足大容量、长时间贮存电能的要求。新近开发的蓄电池有银锌电池、钾电池、钠硫电池等。
      某些金属或合金在极低温度下成为超导体，理论上电能可以在一个超导无电阻的线圈内贮存无限长的时间。这种超导贮能不经过任何其它能量转换直接贮存电能，效率高，起动迅速，可以安装在任何地点，尤其是消费中心附近，不产生任何污染，但目前超导贮能在技术上尚不成熟，需要继续研究开发。
2．3．3氢能贮存
      氢可以大量、长时间贮存。它能以气相、液相、固相（氢化物）或化合物（如氨、甲醇等）形式贮存。
      气相贮存：贮氢量少时，可以采用常压湿式气柜、高压容器贮存；大量贮存时，可以贮存在地下贮仓、由不漏水土层复盖的含水层、盐穴和人工洞穴内。
      液相贮存：液氢具有较高的单位体积贮氢量，但蒸发损失大。将氢气转化为液氢需要进行氢的纯化和压缩，正氢-仲氢转化，最后进行液化。液氢生产过程复杂，成本高，目前主要用作火箭发动机燃料。
      固相贮氢：利用金属氢化物固相贮氢，贮氢密度高，安全性好。目前，基本能满足固相贮氢要求的材料主要是稀土系合金和钛系合金。金属氢化物贮氢技术研究已有30余年历史，取得了不少成果，但仍有许多课题
有待研究解决。我国对金属氢化物贮氢技术进行了多年研究，取得一些成果，目前研究开发工作正在深入。
2．3．4机械能贮存
      太阳能转换为电能，推动电动水泵将低位水抽至高位，便能以位能的形式贮存太阳能；太阳能转换为热能，推动热机压缩空气，也能贮存太阳能。但在机械能贮存中最受人关注的是飞轮贮能。
      早在50年代有人提出利用高速旋转的飞轮贮能设想，但一直没有突破性进展。近年来，由于高强度碳纤维和玻璃纤维的出现，用其制造的飞轮转速大大提高，增加了单位质量的动能贮量；电磁悬浮、超导磁浮技术的发展，结合真空技术，极大地降低了摩擦阻力和风力损耗；电力电子的新进展，使飞轮电机与系统的能量交换更加灵活。所以，近来飞轮技术已成为国际上研究热点，美国有20多个单位从事这项研究工作，已研制成贮能20kWh飞轮，正在研制5MWh～100MWh超导飞轮。我国已研制成贮能0．  3kwh的小型实验飞轮。
      在太阳能光伏发电系统中，飞轮可以代替蓄电池用于蓄电。
2．4太阳能传输
      太阳能不象煤和石油一样用交通工具进行运输，而是应用光学原理，通过光的反射和折射进行直接传输，或者将太阳能转换成其它形式的能量进行间接传输。
      直接传输适用于较短距离，基本上有三种方法：通过反射镜及其它光学元件组合，改变阳光的传播方向，达到用能地点；通过光导纤维，可以将入射在其一端的阳光传输到另一端，传输时光导纤维可任意弯曲；采用表面镀有高反射涂层的光导管，通过反射可以将阳光导入室内。
      间接传输适用于各种不同距离。将太阳能转换为热能，通过热管可将太阳能传输到室内；将太阳能转换为氢能或其它载能化学材料，通过车辆或管道等可输送到用能地点；空间电站将太阳能转换为电能，通过微波或激光将电能传输到地面。
    太阳能传输包含许多复杂的技术问题，应认真进行研究，这样才能更好地利用太阳能。
3．太阳能利用
    在过去的100年间，人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，初步得到一些利用。70年代以后，世界各国加大了对太阳能研究开发的投入，太阳能热水、太阳能建筑、太阳能光伏发电等利用项目发展速度加快，规模逐渐扩大。但从总体而言，目前太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度较低，需要继续努力。
3．1太阳能热发电
    太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目，只要将太阳能聚集起来，加热工质，驱动汽轮发电机即能发电。1950年，原苏联设计了世界上第一座太阳能塔式电站，建造了一个小型试验装置。70年代，太阳电池价格昂贵，效率较低，相对而言，太阳热发电效率较高，技术比较成熟，因此当时许多工业发达国家都将太阳热发电作为重点，投资兴建了一批试验性太阳能热发电站。据不完全统计，从1981～1991年，全世界建造的太阳能热发电站（500kw以上）约有20余座，发电功率最大达80MW。
    按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。这些电站基本上都是试验性的。例如，日本按照阳光计划建造的一座IMW塔式电站，一座IMW槽式电站，完成了试验工作后即停止运行。美国10MW太阳1号塔式电站，进行一段时间试验运行后及时进行技术总结，很快将它改建为太阳：号电站，并于1996年1月投入运行。
    80年代中期，人们对建成的太阳能热发电站进行技术总结后认为，虽然太阳能热发电在技术上可行，但投资过大（美国太阳：1号电站投资为1．42亿美元），且降低造价十分困难，所以各国都改变了原来的计划，使太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。例如，美国原计划在1983～1995年建成5～10万kW和10～30万kw太阳能热电站，结果没有实现。
    正当人们怀疑太阳能热发电的时候，美国和以色列联合组成的路兹太阳能热发电国际有限公司，自1980年开始进行太阳热发电技术研究，主要开发槽式太阳能热发电系统，5年后奇迹般地进入商品化阶段。该公司从1985年至1991年在美国加州沙漠建成9座槽式太阳能热电站，总装机容量353．8MW。电站的投资由：1号电站的5976美元／kW，降到8号电站的3011美元／kW，发电成本从26．5美分／kWh降到8．9美分／kwh。该公司满怀信心，计划到2000年，在加州建成装机容量达800Mw槽式太阳能热发电站，发电成本降到5～6美分／kWh。遗憾的是，1991年因路兹公司破产而使计划中断。
    路兹热电站的成功实践表明，不能简单地否定太阳能热发电技术，而应继续进行研究开发，不断完善，使其早日实现商业化。为此，以色列、德国和美国几家公司进行合作，继续推动太阳能热发电的发展，他们计划在美国内华达州建造两座80MW槽式太阳能热电站，两座100MW太阳能与燃气轮机联合循环电站。在西班牙和摩洛哥分别建造135MW和18MW太阳能热发电站各一座。
    盘式太阳能热发电系统功率较小，一般为5～50kW，可以单独分散发电，也可以组成较大的发电系统。美国、澳大利亚等国都有一些应用，但规模不大。
    研究表明，盘式太阳能热发电系统应用于空间，与光伏发电系统相比，具有气动阻力低、发射质量小和运行费用便宜等优点，美国从1988年开始进行可行性研究，计划在近期进行发射试验。
    在太阳能低温发电计划中，以色列在死海沿岸先后建造了三座太阳池发电站，第一座功率为150kW，于1979年投入运行。以色列曾计划围绕死海建造一系列太阳池电站，以提供以色列全国三分之一用电需要。美国也曾计划将加州南部萨尔顿海的一部分变为太阳池，建造80～600万kW太阳池电站。后来，以色列和美国太阳池发电计划均作了改变。
    除了以上几种太阳能热发电方式外，1983年在西班牙建成一座太阳能抽风式热电站；以色列、美国等计划建造太阳能磁流体热发电试验装置；还开展了太阳能海水温差发电研究。适用于小功率的太阳能热发电技术还有太阳能热离子发电和温差发电，它们在特殊场合得到了一些应用。
    我国在太阳能热发电领域受经费和技术条件的限制，开展的工作比较少。在“六五”期间建立了一套功率为lkW的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为lkW的平板式太阳能低温热发电模拟装置。此外，我国还与美国合作设计并试制成功率为5kW的盘式太阳能发电装置样机。
3．2太阳能光伏发电
    自从实用性的硅太阳电池问世以来，世界上很快就开始太阳能光伏发电的应用。发展初期，因太阳电池价格昂贵，光伏发电主要限于在空间为卫星供电。随着太阳电池技术提高，价格下降，光伏发电逐渐在地面得到应用，规模也日益扩大。据报道，1998年，全世界太阳电池组件生产量达到157．8MW，是1992年58。2MW的近3倍。近几年国际上光伏发电加速发展，美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳能电池，而日本计划到2010年安装7600MW太阳电池。
    光伏发电不消耗燃料，不受地域限制，规模大小随意，可以独立发电或并网发电，无噪声、无污染，建设周期短，不用架设输电线路，安全可靠，维护简便，可以无人值守……，具有其它发电方式无可比拟的优点。它是大规模利用太阳能的重要技术基础。
    从1958年美国发射的卫星上首次使用太阳电池开始，至今全世界发射的4000余颗卫星，90％以上采用光伏发电系统供电。所用太阳电池，大部分为硅单晶电池，近来开始采用砷化锭和磷化钢电池。太阳电池方阵组装方式有体装式和帆板式两种，功卒小至数瓦，大至上千瓦、几十千瓦。空间光伏发电用的太阳电池要求，转换效率高，重量轻，耐辐照性能好，温度系数小等，今后发展重点是薄膜太阳电池。
    在卫星上成功地实现光伏发电后，人们自然会提出建造空间电站的设想，利用空间太阳辐射强、不受昼夜、气候、季节影响的有利条件，在空间将太阳能转换为电能，再用微波或激光传输到地面。  70年代，美国提出建造一座500万kW空间电站的计划，但经过深入的分析论证，到1981年得出结论，认为近期内研制空间电站为时过早，经济上得不偿失，以致后来改变了计划。
    光伏发电用于地面之后，因价格贵而首先在一些特殊领域获得应用，如海上导航，牧区电围栏，微波通讯，管道阴极保护等。随着价格的下降，光伏发电逐渐扩大应用领域，目前主要用于以下四个方面：
    消费性产品，如非晶硅太阳电池供电的计算器，太阳能钟表，太阳能照明灯具，太阳能收音机、电视机等，这类产品约占世界光伏产品销售量的14％；
    远离电网居民供电系统，包括家庭分散供电和独立光伏电站集中供电，其占世界光伏产品销售量的35％；
    离网工业供电系统，其占世界光伏产品销售量的33％；
    并网光伏发电系统，其占世界光伏产品销售量的18％。
    随着光伏发电规模的扩大，井网发电系统将快速发展。80年代，一些工业发达国家建设的并网光伏电站规模从100kw到1MW不等，现在正计划建设10MW并网光伏电站。此外，美国、德国、日本等国计划建设的“太阳屋顶”，都采用并网光伏发电系统。
    光伏发电在发展中国家也得到了一些应用，但应用重点是小型系统，主要解决无电或严重缺电地区家庭用电的需要。
    我国在1971年发射的第二颗卫星上首次应用太阳电池，1973年光伏发电开始在地面应用。1985年以前，主要应用在航标灯、铁路信号灯、黑光灯、电围栏、小型通信机等特殊领域，也建立了少量光伏发电示范工程。90年代以来，光伏发电逐渐扩展到通信、交通、石油、气象、国防、农村电气化等许多方面，太阳电池使用量每年以高于20％的速率增长，到1998年底，我国太阳电池累计用量达13。2MW。以地区而言，当前我国光伏发电的重点在青海、西藏、新疆、内蒙、甘肃等无电和严重缺电的农牧区。在这些地区已建成10～100kW光
伏电站40多座，推广家用光伏电源15万台，总功率达2．9Mw。
3．3太阳能水泵
      在天气炎热干旱太阳辐射强的时候，正是太阳能水泵大显身手之际。因此，在近代开发利用太阳能早期，人们就十分重视太阳能水泵的研制。1615年，世界上第一台太阳能动力机就是一部抽水机；1901年在美国加州建成一台每分钟抽水5300升的太阳能水泵。以后，在世界各地又陆续建成一批太阳能水泵，这些水泵都是热动力泵。1975年光伏水泵面世，批量投入生产，使用数量日益增多，大有取代太阳能热动力水泵之势。
    太阳能热动力泵按工作温度划分有低温、中温和高温三类。到1981年，全世界已安装太阳能热动力水泵100多台，这些水泵主要分布在第三世界国家。  80年代，非洲曾计划建造5000台太阳能热动力水泵，印度计划在1985年前兴建2000座太阳能热动力水泵。美国也计划建造1000个太阳能热动力灌溉系统。法国有几家公司生产太阳能热动力水泵，能提供6～83kw水泵系列产品，但太阳能热动力水泵系统复杂，制造成本高，广泛应用受到限制。
    80年代以后，联合国开发署、世界银行等国际组织经过论证，确认光伏水泵的先进性、合理性和良好发展前景，从而大大推动了光伏水泵的应用。一些工业发达国家推出了一批光伏水泵产品，其中丹麦的一家公司在世界各地销售了数干台光伏水泵。目前，全世界已有数万台光伏水泵在各地运行。印度计划在现有4000台光伏水泵的基础上，政府给予补贴，再推广安装50000台光伏水泵。
    我国在80年代开展了太阳能热动力水泵的研究，试制成平板集热器型低温太阳能热动力水泵，采用隔膜泵抽水，晴好天气，每天可抽水3～7吨，扬程达18米。同时，也开展了中温太阳能水泵的研制。在北京还建成由德国提供的风能。太阳能热动力混合式水泵一台，功率为3kW。在90年代，我国开展了光伏水泵的研究，先后试制成百瓦级和干瓦级光伏水泵，并建立了光伏水泵生产企业，能批量生产百瓦级光伏水泵。目前，我国研制的2．5kW光伏水泵正在新疆运行。
3．4太阳能热水
    世界上第一台太阳热水器在100多年前诞生于美国，它是一种闷晒式热水器。 70年代未，全世界约有300万台太阳热水器。 80年代中期以后，工业发达国家太阳热水器年销售量徘徊在数十万m2，其中美国约15万m2，欧共体7。5万m2。
    我国第一台太阳热水器出现在1958年。 70年代兴起开发利用太阳能热潮，各地研制成多种热水器样机并有小规模应用，1979年我国太阳热水器的产量仅之万m2。1987年，我国从加拿大引进铜铝复合太阳条带生产线；90年代，我国建立了全玻璃真空集热管和热管一玻璃真空集热管工业，使我国太阳热水器推广应用上了一个新台阶。据不完全统计，1992年我国太阳能热水器销售量超过50万m2；1997年达350万m2，其中闷晒式热水器约90万m2，平板热水器约160万m2，真空管热水器100万m2。近来，真空管热水器销量增长更快，平板热水器的销量有下降趋势。目前，我国太阳热水器产销量均居世界首位。
     为了进一步扩大太阳热水器的应用，应在以下方面进行努力：将太阳热水器与建筑有机结合，完善太阳热水器功能，提高大阳热水器的可靠性和耐久性，扩大太阳热水器在工农业生产中的应用。
3．5太阳能建筑
    早在本世纪30年代，美国就开始太阳房的试验研究，先后建成一批实验太阳房。 70年代，一些工业发达国家都将太阳房列入发展研究计划，到80年代世界上建成的太阳房超过万座。90年代后期，世界上又兴起一股“太阳屋顶”热，一些国家相继提出“1万屋顶”、“10万屋顶”和“百万屋顶”计划，将太阳能建筑的发展推向一个新阶段。、
    太阳能建筑基本上有三种形式：（1）被动式，这是一种构造简单、造价低、不需要任何辅助能源的建筑，通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理，以自然热交换方式来获得太阳能。70年代以来，在相当长时间内它成为太阳能建筑发展的主流。（2）主动式，这是一种构造较复杂，造价较高，需要用电作为辅助能源的建筑。采暖降温系统由太阳集热器、风机、泵、散热器及贮热器等组成。（3）“零能建筑”，这种建筑由“太阳屋顶”提供全部建筑所需要的能量，一般在屋顶安装2～4kW太阳电池，且与电网井网。当晴好天气阳光充足
时，太阳电池可满足一个家庭全部能量需要，富裕的电能可输送给电网；当天气不好阳光不足时，则由电网供电。有的建筑还装有太阳集热器，为建筑供热。由于目前太阳电池价格较高，普遍推广“零能建筑”还有困难。
    我国第一座被动式太阳房建于1977年，地点在甘肃民勤县，  1977-1987年间，我国建成各种被动式太阳能采暖房约400栋，建筑面积10万m2。到1996年底，全国建成不同类型被动式太阳房约1．5万栋，建筑面积超过455万m2。
3．6太阳灶
    世界上第一台太阳灶的设计者是法国人穆肖，他在1860年奉法皇之命开发抛物镜太阳灶，供在非洲的法军使用。本世纪以来，不少国家对太阳灶进行了研究，有的还利用热管技术和光学原理研制室内太阳灶，但从总体而言，世界上太阳灶使用量不大。
    我国第一台太阳灶于1956年诞生在上海。经过几十年的努力，目前全国太阳灶的保有量达到30余万台，成为世界上推广应用太阳灶最多的国家。
    太阳灶基本上可分为热箱式和聚光式两大类：热箱式太阳灶结构简单、成本低、使用方便，但功率有限，温度不高，只适合蒸、炯、烤食物，而且炊事时间长，使用上限制较大。现在绝大多数使用的是聚光式太阳灶，其炊事功率大，温度高，炊事时间短，适用性强。我国在抛物镜聚光太阳灶设计中提出的“偏轴聚光”和“三圆计算作图法”具有独创性，丰富了太阳灶的设计理论，提高了太阳灶的使用性能。
3．7太阳能干燥
    70年代以后，世界上建成一批太阳能干燥装置。到80年代未、国外建成面积超过500m2的太阳能干燥器有7座，其中美国4座，印度2座，阿根廷1座。1978年投入运行的美国加州太阳能葡萄干燥器，是世界上最大的太阳能干燥器，集热器面积达1951m2，有396m2岩石贮热床，每天可干燥6-7吨葡萄。此外，国外也有一些小型太阳能干燥器，如巴西有一种商用小型香蕉干燥器，集热器面积3．5m2，干燥箱体积1m3，干燥500个香蕉两天后即可出售。
    70年代以后，我国太阳能干燥器迅速发展，尤其在农村，对许多农副产品开展了太阳能干燥试验。1976一1986年间，各地建成60座左右太阳能干燥器，总采光面积达5000m2，但由于缺乏理论指导，这些干燥器大部分设计不够合理，使用效果较差，有的很快不能使用。经过“六五”科技攻关，我国太阳能干燥的研究和应用水平有了较大提高，尤其建成的多座太阳能干燥示范装置，起到了示范推动作用。目前全国建成的太阳能干燥装置，总采光面积已达15000m2，但由于干燥物料的多样性和干燥工艺不同，农副产品的干燥又有季节性特点，太阳能干燥器在实现产业化和商业化方面困难较大。
3．8太阳能制冷与空调
    1960年，世界上第一套太阳能氨一水吸收式空调系统在美国建成，制冷能力为5冷吨。  70年代以后，随着主动式太阳房的发展，太阳能制冷与空调也得到了发展，如日本在1974年竣工的八崎太阳房，装有澳化卧水太阳能吸收式制冷装置，制冷能力为1．3冷吨，1978年以后日本兴建了80座八崎太阳房。1984-1990年在美国加州建成带贮热装置和辅助能源的三套太阳能吸收式空调系统，其中一套集热面积为149m2，以天然气为辅助能源，制冷能力10冷吨。
    70年代以后，我国也开始进行太阳能制冷和空调研究，研制成几台小型实验性制冰机，其中有氨。水和澳化钾-水吸收式制冰机以及固体吸附式制冰机。同时，对太阳能空调也进行了试验研究，先后建成几套小型空调系统。此外，还开展了太阳能除湿式降温和辐射降温试验。1998年，广东江门100kw太阳能空调系统投入运行，采用500m2集热器供热，燃油炉作为辅助热源，两级吸收式澳化钾制冷机制冷，达到了实用要求。1999年，山东乳山100kw太阳能空调系统投入运行，采用热管式真空管集热器供热，目前，家用太阳能吸附式空调样机已研制成功，即将投入商业化生产。
3．9太阳能其它利用
    （1）海水淡化
    地球上97％是海水，淡水仅占3％，而且分布不均匀，有的地方淡水资源极为缺乏。于是，在1872年世界上第一座太阳能蒸馏器在智利诞生了，利用太阳能进行海水淡化，日产淡水17．7吨，一直工作到1910年。到1974年，世界上建造的大型太阳能蒸馏器已有25座，其中日产淡水：吨以上的有十几座，最大的一座面积达8640m2，日产淡水28．  08吨。  80年代以后，建造大型太阳能海水淡化装置的报道较少。
    70年代，我国在海南歧蜈洲岛和西沙中建岛分别建成蒸发面积385m2、日产淡水1吨和蒸发面积50m2、日产淡水0.2吨太阳能蒸馏器各一座。
    （2）太阳炉
    将阳光高倍聚光，在焦斑处可获得高温，最高达3500℃左右。利用这一高温能进行冶金、耐火材料、高温化学反应等实验，且实验环境特别洁净。1921年，德国科学家设计了一个由抛物面聚光器和透镜组成的太阳炉。  1933年又建造了一座聚光器和定日镜组成的太阳炉。1951年，美国制成开口直径3m的抛物镜太阳炉。1952年，法国在比利牛斯山上建成世界上第一座大型太阳炉，功率达50kW，此后，美国、日本也相继建成了一批功率为60-100kW的大型太阳炉。70年代，法国又在比利牛斯山奥德约设计建造了目前世界上最大的太阳炉，输出功率达1000kW。估计全世界建造的太阳炉有数十座，但80年代以后鲜见报道。
   我国有两台小型太阳炉，直径分别为0．  95m和1．  5m，焦斑处温度高于3000℃，主要用于材料的高温试验。
    （3）太阳光催化治理环境
    80年代初，人们开始研究光催化治理环境，但以应用人工光源中的紫外光为主，效果虽显著，耗能却很大，费用较高。因此，国内外研究者提出将太阳能与保护环境结合，开发太阳光催化降解治理环境污染技术。美国率先进行了实验，他们将被三氯乙烯严重污染的地下水泵出地面，加入TiO2粉未催化剂，利用槽式抛物面聚光镜会聚阳光，令污水流过设置在焦线上的玻璃管，进行光催化反应，结果使水中三氯乙烯浓度从180ppb降到0．6ppb以下，而美国饮用水的标准为6pp匕这是世界上太阳光催化成功治理污染水的典型例子。目前，正在开展的太阳光催化降解治理环境的项目很多，主要有：空气中有害物质的光催化去除，废水中有机污染物和金属污染物降解，饮用水的深度处理等。
    我国对太阳光催化治理环境也开展了实验研究工作，取得一些成果。
    （4）能源植物
    为了开辟太阳能利用新途径，1973年美国诺贝尔奖金获得者卡尔文博士，提出种植能源作物设想。他将通过光合作用产生碳氢化合物的植物统称为能源植物。目前全世界已知的能源植物有数千种，它们可以作为石油一样的能源资源进行开发利用。他在美国加州试种了美国香槐（一年生植物），其分泌的汁液与柴油相似，可以提炼成优质燃料。古巴香胶树，高达30余米，在树上钻一个直径约12mm的小孔直至树心，插一根管子即会流出黄色油状液体，一昼夜可收集2025升油，将其放入油箱即可发动柴油发动机。金鼠草是一种草本植物，0．4公顷土地种植的金鼠草，收获后可提炼0．8吨燃料油。
    甜高粱是当前世界各国比较关注的一种能源作物，我国也进行了种植，每亩沈农甜杂2号甜高粱，收获后可提取267；4升酒精，而酒精是一种十分优良的代用燃料。
    70年代以来，人们对能源植物进行了广泛的选取和研究，希望能找到光合作用效率高、利用转化简便的 植物品种，为此人们仍在继续努力。
    太阳能利用领域极其广阔，除以上介绍的一些项目外，诸如太阳能汽车、太阳能飞机、太阳能热泵等还很多，同时新的利用技术还在不断涌现，限于篇幅，本文不能一一予以介绍，请读者谅解。
4．展望
    20世纪太阳能科技发展和太阳能利用实践，为21世纪大规模利用太阳能奠定了坚实基础。近来，世界上一些著名分析预测研究机构、跨国公司、太阳能专家和一些国家政府纷纷预测，认为21世纪中叶即2050年前后，太阳能（含风能、生物质能）在世界能源构成中将占50％的份额，那时太阳能将成为世界可持续发展的基础能源。对于这一预测，有人支持，也有人怀疑，意见不完全一致。为了科学地看待这一问题，我们可以从世界矿物能源生产和消费、全球环境保护以及太阳能科技进步三个方面进行一些分析，以便得出比较客观的结论。
    世界能源消费量增长一倍，在本世纪初大约需要50年，到本世纪中期缩短到30年，进入80年代大约只要15年。全球矿物能源的消费量越来越大，而全球矿物能源贮量却十分有限。全球石油贮量约1300亿吨，目前全球石油的年消耗量约35亿吨，而亚洲石油的消耗量在激增之中。如果这种趋势不变，则在今后25年中将平均年消耗50亿吨石油，足以把全部贮量耗尽。即使在此期间有新油田发现，专家估计全球石油贮量也不会超过2000亿吨，全球石油资源在三、五十年内将枯竭。今后用什么来代替石油？70年代“石油危机”以后，曾把主要希望寄托在煤的气化和液化，30年快过去了，而这方面的收效甚微，复杂的技术和巨大的投资，制约了气化煤和液化煤的广泛使用。
    社会进步和经济发展，需要能源的支撑。但是，用增加煤炭消耗来弥补石油不足，是一条以环境为代价的能源发展道路，是完全行不通的。据测定，直接燃烧：吨煤，产生粉尘3-11kg，二氧化硫60kg，二氧化氮3-9kg，还有大量二氧化碳。我国1995年排放的烟尘为1744万吨，二氧化硫为2370万吨，其中燃煤排放的分别占70％和85％。目前，我国每年燃煤排放的碳已达10亿吨。煤炭的大量开发利用是造成全球环境恶化的主要原因。根据1992年联合国召开的世界环境与发展大会的要求，煤炭的消费不仅不能增加，而应予以限制并逐步减少。
    另外，我们可以通过对太阳能利用中最重要的光伏发电进行一些分析，以评估太阳能在下一世纪的发展前景。
    以70年代不变价计算，近30年间，太阳电池的价格下降了数十倍。专家预测，通过扩大生产规模和技术进步，2030年以后，光伏发电对常规发电开始具有竞争力。2050年，太阳电池的价格将比现在下降1Q倍，即每瓦4．5元左右，每千瓦时的电价约0；2元左右。从现在起经过50年的发展，那时光伏发电量将占全球总发电量的一半。
    以上分析表明，21世纪全球能源结构必将发生根本性变化。当今占主导地位的石油将逐渐减少直至枯竭，完成其历史使命；煤炭的利用将受到限制，但考虑发展中国家发展经济的需要，在2030年前可能还会有所增长，此后将逐渐下降；核能利用，因核安全和核废料处理技术尚未完全解决，若无技术上突破，在今后50年内发达国家会逐渐关闭核电站，发展中国家还会新建一些核电站，二者相抵，总数上不会有什么增加，相反还会有所减少；太阳能和其它可再生能源将替代石油和煤炭，逐渐成为世界能源的主角。
    对2050年各种一次能源在世界能源构成中所占的比例进行预测，可以得出如下结果：石油0（或甚微），天然气13％，煤20％，核能10％，水电5％，太阳能（含风能、生物质能）50％，其它2％。
21世纪是人类大规模利用太阳能的世纪，这是不以任何人的意志为转移的历史发展必然结果。

小散户1

14．光伏板 ：与太阳一同升起的希望
1．环境、资源的两难困局
　　我国人均用能目前还处于相对低的水平，约每人每年1000公斤标准煤（下同），比起美国的人均用能每人每年1.1万公斤，日本、德国、俄罗斯等国每人每年用能5000公斤—6000公斤尚有很大差距。

　　但是，随着社会和技术的发展以及人们对生活水平的不断增加，我国的能耗总量也还将有相当可观的增长。根据有关部门预测，在2030年—2050年间，我国人均用能将达到每人每年2500公斤～3 000公斤，总用能量将达到45亿吨，是目前的3倍多。
　　能源需求的巨大增长，使我国的资源与环境都面临着严峻的考验。
　　根据探明的可采储量，中国传统能源的剩余开采时间为：石油20年，天然气50年，煤炭116年。
　　我国国内石油产量今后只能基本维持现有水平或略有增加（1.6—2亿吨/年）。海外合作所能得到的份额大约在2000万吨，但需求依旧在增加。2000年我国已进口原油7000万吨，消费石油已达2.2亿吨。据有关部门预测，到2010年我国的液体燃料年消费量将达到3.55—3.71亿吨、2020年将达到5.06—5.41亿吨，到2050年还将有所增加。
　　根据统计，2000年我国烟尘、二氧化硫排放量分别达到1165万吨和1995万吨，其中由煤产生的排放量分别占70%和90%。酸雨面积占国土面积40%，造成了极大的经济损失。我国现有以煤为主的能源结构，能源利用效率低，污染排放量大，是造成空气污染的重要因素之一。
　　温室效应的危害正在成为制约我国经济发展的一个因素。我国二氧化碳年排放总量均在30亿吨左右，约占世界总排放量的13.2%，人均排放量达到每人每年2.4吨。尽管人均排放量低于发达国家，但排放总量已经超过了除美国以外的其他发达国家。
　　我国农村的生活用能仍以秸秆、薪柴和煤炭为主，2000年这三者加起来占全部农村生活用能的比例高达88.53%，而沼气仅占0.40%，液化石油气为1.09%，天然气为0.03%，煤气为0.03%。从某种程度上说，如果农村能源供应和能源结构调整问题不能得到及时解决，势必影响国家实施生态工程建设，尤其是退耕还林工程建设。
　　从林林总总的资料和数据中我们可以感受到中国在能源领域的压力：一方面是经济发展对能源需求的巨大增长;另一方面是石油、煤炭、天然气等传统能源资源储量的有限性及其开发利用过程中对生态环境的严重危害。
　　我们怎样才能走出这个两难困局？
　2。太阳能前景
　　针对我国面临的能源窘境，能源企业和学者们提出了一系列对策。其中，具有清洁、无污染、储量大、可再生等特点的太阳能是人们的关注焦点之一。
　　据统计，每年中国陆地接收的太阳辐射总量，相当于2.4万亿吨标煤，全国总面积2/3地区年日照时间都超过2000小时，特别是西北一些地区超过3000小时。另一方面，随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展，光电材料成本成倍下降，光电转换率不断提高，这将带来太阳能发电成本的大幅度下降。预计不到10年，太阳能发电的成本就会接近并低于煤电，这为中国大力开发太阳能资源提供了可能。
　　中国能源研究会理事长黄毅诚提出，中国应加速开发无污染、可再生的太阳能资源，力争到2020年建成500万千瓦的太阳能发电容量，使太阳能成为中国最大的可再生能源.
3．光伏板 与太阳一同升起的希望
　  青海省“太阳能光伏电站”光明工程2002年9月正式启动。据悉，该工程由德国援助机构捐赠800万欧元(约合6000万元人民币)，国家投资2.66亿元，旨在解决青海边远地区无电乡的基本生活用电。
　　内蒙古太阳能学会认为，在今后很长一段时期内由常规电网覆盖全部西北地区是不现实的，光伏民用产品在我国西北地区具有巨大的潜在市场，它必将取得更大社会效益和可观的经济效益。青海省10年光伏市场的发展，将迅速辐射到整个西北六省区。
　　无锡尚德太阳能电力有限公司介绍，我国太阳电池市场规模2001年达到了2.5兆瓦（仅考虑生产）的水平，2003年随着“光明工程”的带动市场规模猛增到约为15兆瓦。目前国际太阳电池市场年增长率为35%，2001年达到了41%，预计2002年将达到45%；而我国太阳电池市场启动较晚，2001年增长率只有36%，但因为受到政策因素影响较大以及国外产品的大举进入，市场估计非常不准确，2002年增长率达到了120%。估计2003年我国太阳电池市场规模将达到25兆瓦的水平，包括通讯及工业应用产品、民用及户用系统等。
　　市场分布总体上讲是偏重西北（包括新、青、宁、甘、蒙、西地区），约占全国市场的60%，但随着太阳电力系统建筑一体化的发展，经济发达的华东及华南地区对户用系统的需求增长很快，整个太阳发电市场在快速成熟和急剧膨胀之中。
　　而按行业划分，2002年太阳电池市场分布的顺序大体是：通讯、工业应用、户用系统、电站系统、民用产品、军用产品、交通等，以上7方面的应用约占到了80%以上。
　5。无锡尚德 实现跨越式发展
　　2002年10月，位于无锡新区国家高新产业开发区的无锡尚德太阳能电力有限公司多晶硅太阳能电池生产线已建成并陆续投入生产。
　　该公司由归国博士施正荣带着科技成果回国创办。
　　公司的建立，采用了现代企业制度。办成了一个股份多元化的民营企业，无锡小天鹅集团、山禾集团、无锡信托投资公司、高新技术风险投资公司和澳大利亚太阳能电力系统有限公司等大企业投资入股，施正荣以专利技术入股占30％的股份。
　　第一期投资1800万美元，生产多晶硅片、多晶硅太阳能电池，能量转化率为13％—15％，大大高于目前国内其他公司的技术水平。该公司具有目前世界上最先进的多晶硅电池制造技术和工艺，配备了从欧美、日本等几十家权威性设备制造公司引进的最先进制造设备，第一年多晶硅太阳能电池生产能力可达10兆瓦，尚德公司3年内年生产能力可达30兆瓦。
　　尚德公司的“尚德”牌太阳能电池组件是按照国际标准IEC61215的要求进行设计、选材和制造的，其设计精细，外形美观，品质优良，超过世界著名制造商的同类产品。公司生产的“尚德”牌75W太阳能电池组件在中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统检测中心进行了检测，其电性能达世界先进水平。
　　尚德公司日前正对其组件产品进行环境老化试验，即将通过IEC61215，美国UL1703和欧洲ESTI的产品质量认证。
　　在批量生产的同时，尚德公司还在进行第三代超高效(转化效率为50％)太阳能电池的研究与开发。
　6。幼稚产业期待保护
　　太阳能产业将是一个充满希望的产业，可是，我们如何才能让这棵稚嫩的幼苗成长为我国能源市场中的参天大树呢？
　　太阳电池行业是技术含量高、生产成本高、资金密集型的产业，在这三个方面，我国企业没有一项能够占有优势，我国一贯的劳动力成本优势和原材料优势在太阳电池行业并不能显现。为此，要想扶持国内太阳电池行业的发展，就必须从WTO“保护新兴和弱小行业”的有关条款中寻找措施，关税和贸易壁垒是必然的选择。
　　另外，从项目上扶持国内技术先进、素质好、实力强的企业，培育行业领头羊和有希望成为国外竞争对手的“种子选手”，从资金上给予支持，从全行业通盘规划，将太阳电池原材料行业纳入优先发展的行列，积极支持国内企业走出去，在国际市场上锻炼企业、培养人才、开拓市场。
　　人才培养是重中之重，没有合格的人才只能生产低水平的产品。我国太阳能发电方面的著名专家较少，大学培养的博士生和硕士生都只是在国内现有的低水平上培养的，不能适应国际太阳能快速发展的技术需要。企业与大学联合培养人才是一条快捷的途径。
　　当记者问及如何看待2002年美国太阳能产业全面滑坡现象时，尚德公司行政部邢晓宁经理介绍说，美国太阳能行业的全面滑坡不在于太阳能行业本身，而必须从美国的大经济背景去看待。
　　2002年美国经济进入了衰退期晚期，其经济复苏的表象是经济增长率略有增加，而实际上是美国大财团经济的全面停滞，对于美国能源行业尤为突出。安然事件影响的不仅仅是能源本身，作为资金密集型的太阳电池行业出现了资金的严重收缩从而导致行业的下滑也在情理之中。
　　但这一切只是暂时现象，随着美国安然事件的淡化和经济的进一步复苏，在新一轮能源危机之后太阳能行业将会以更快的增长速度发展。实际上，2002年全世界并没有因为美国太阳能行业的收缩而放慢发展速度，相反象日本、欧洲等国家却是加快发展的一年；中国太阳电池项目在这一年一下子增加了许多，如上海航天科技、武汉、深圳等，中国太阳能产业的生产能力也在这一年得到了发展壮大。

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15．光伏水泵系统
引言
    “光伏水泵系统”亦称“太阳能光电水泵系统”，其基本原理是利用太阳电池将太阳能直接转换为电能，然后驱动各类电动机带动水泵从深井、江、河、湖、塘等水源提水。它具有无噪声、全自动（日出而作，日落而停）、高可靠、供水量与蒸发量适配性好（“天大旱，它大干”）等许多优点。联合国国际开发署（UNDP）、世界银行（WB）、亚太经社会（ESCAP）等国际组织部先后充分肯定了它的先进性与合理性，目前在这些国际组织的支持下，全世界已有数万台不同规格的光伏水泵在不同地区和国家运行，特别是在亚、非、拉及中东等发展中国家，已为许多贫困地区的人民带来相当可观的经济效益，加速了这些地区的脱贫步伐。由于光伏水泵系统从技术上说是一个比较典型的“光、机、电一体化”系统，它涉及太阳能的采集、变换及电力电子、电机、水机、计算机控制等多个学科的最新技术，因此已被许多国家列为优先发展的高新技术和进一步发展的方向，中东、非洲有不少国家更是期望依藉太阳能水泵及省水微灌、现代化农业等新技术在地下水资源比较充裕的干旱地区把家园改造为绿洲。
      光伏水泵与柴油机水泵相比具有相当良好的经济性。世界银行在盛产石油的中东地区（如阿联酋、约旦等国）作出了具有明确结论的经济性比较，就其每立方米的水价而言，光伏水泵的水价与柴油机水泵水价持平的系统功率约在40kW，由于近几年太阳电池及其它电子控制器件的降价，两者水价持平的功率在75kw左右。如果太阳电池的价格下降至3美元／wp，两者水价持平的功率在150kW-200kW左右。德国西门子公司基于近年在世界各地安装、试验、销售各种规格光伏水泵经验的基础上，得出的结论是：柴油机水泵初期投“资低是其优点，但随着运行年数的增加，其运行维护费用将不断增加，每立方米水的成本将因此而逐年增长。光伏水泵的初期投资偏大是其缺点，但此后由于它的运行费用低和少维护或免维护等特点，其水的成本上升很缓慢，十年以后，柴油机水泵的水成本将是光伏水泵水成本的两倍还多，两者的盈亏平衡点约在三年左右。印度在现有4000台光伏水泵的基础上，政府给予一定补贴计划再推广安装50000台套光伏水泵系统，每个系统的容量在1-5kW，之间。
1系统的基本构成
      光伏水泵系统大致由四部分组成：光伏阵列，控制器、电机和水泵。
1．1光伏阵列
      光伏阵列由众多的太阳电池串、并联构成，其作用是直接把太阳能转换为直流形式的电能。目前用于光伏水泵系统的太阳电池多为硅太阳电池，其中包括单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳电池。太阳电池的伏安特性曲线如图：所示。它具有强烈的非线性。
                                              太阳电池输出的最大功率就是它的额定功率。图：中曲线上的大圆黑点表示在相应日射下太阳电池输
    出最大功率的位置，称“最大功率点".
    光伏阵列的伏王特性曲线具有和单体太阳电他同样的形状，若忽略单体太阳电池生产过程中的差异、组件相互之间的连接电阻，吕附设它”具有理想的一致性光伏阵列的伏安特性曲线可以看作仅是单体太阳电池伏安特性曲线按串、并联方式放大其坐标的比例尺。
    1．2控制器
    光伏阵列的输thtr乎特性曲线具有强那朔）线他而且和太阳辐照度、环境温度、阴、晴、雨、雾等气象条件有密切关系，其输出随日照而变化的是直流电量，而作为光伏阵列负载的光伏水泵，它的驱动电机有时是直流电机，有时是交流电机甚至还有其它新型电机，它们同样具有非线性性质。在这种情况下要使光伏泵系统工作在）、较理想的工况，而且叉，于任何日照，都要发挥光伏阵列输出功率的最大潜力，这就要有一个适配器，使电肋负载之间能达至“和、皆、高效、稳定的工作状态。适配器的内容主要是最大功率“点跟踪器、逆变器以及一些保护设施等。
    1．2．1 最大功率点跟踪器（MPPT）
    由光伏阵列伏安特性曲线可知，光伏阵列在不同太阳辐照度下输出最大功率点位置并不固定，而且当环境温度发生变化时，相应于同一辐照度的最大功率“点位置也将变化。为了实现最大功率“点跟踪以获取当前日照下最多的能量，MPPT通常做成两种形式，以下分别予以介绍。•恒定电压式最大功率点跟踪器（CVT式MPPT）。
    仔细观察图：中表示最大功率输出的圆黑点一一最大功率点的位置，它们都坐落在Umax=const，的直线附近，特别是日射比较强时离Umax=const更近，同时考虑至仗阳电他具有以下温度特优良陷温度升高时，在同一日射条件下其开路电压UOC将减小，短路电流Isc将伴有微小增大，再考虑到日射高时一般都具有较高环境温度，而日射低时环璋温度一般都要低一些的特特点，结合太阳电他的温度特性，它们刚好都有利于使一日内最大功率点的轨迹更逼近于一根垂直线Umax=const，这就是说，在工程上允许人们把最大功率，点出现的轨迹近似地处理为一根垂直线Umax=const，这就构成TcvT式MPPT的理论根据。
    •真正的MPPT
    C“T型MPPT有其不足之处，主要是因为光伏阵列的开路电压Uoc、最大功率点电压U。受温度的影响较大，Um一旦设定，冬、夏会有较大偏离，这将会无，胃地损失相当一部分能量，因此人们在当今微机芯片性能／价格）、以及其实时，胜能不断提高的情况下，不少系统已在着手采用。“真正的MPPT”技术。
    在“真正的MPPT”技术中，人们采用了自寻优的概念，实时地测量光伏阵列的输出功率，进行比较后，自动地寻找到最大功率点。不断地寻找，不断地调整，不断地再寻找…，如此周而复始，系统一直处于微J、的调整之中。这种“真正的MPPT”可以自动适应冬、夏较大的温差而毋需人工干预，十分有利于提高系统的全年效率。
1．2．2变频逆变器
    光伏阵列通过最大功率点跟踪器以后的输出是直流电压，如果水泵所用驱动电机是直流电动机，当然就可以在二者电压值相适配的情况下直接连接，电动机将带动水泵旋转扬水，例如美国Solarjack公司早年的安静产品就是这样。由于直流电动机的造价一般较高，还需要定期维护或更换其电刷，近若干年来，由于新型调速控制理论及功率电子器件、技术的进步，使交流调速技术有了长足的发展，其效率已逐步赶上直流电动机，而其使用的方便性和牢固性却远远超过直流电动机，因此有刷直流电动机的驱动方式渐呈被淘汰之势，而取而代之的主要是高效率的三相异步电动机及直流无刷电动机，也偶有采用永磁同步电动机或磁阻电动机的。后几种电动机的驱动都要靠专用的变频装置或相应的电力电子驱动电路。：这里以三相异步电动机的驱动为例说明其驱动的基本原理。
    交流驱动常分为方波驱动（含阶梯波驱动）及正弦波驱动两大类。一般说功率较小的光伏水泵系统（300W以下），采用方波驱动的为多，功率较大时为限制其谐波损耗，常采用正弦波驱动。不论采用何种驱动，其基本电路结构都可分为以下四部分，即：
    （1）开关电源部分：它的作用是为控制器提供电源。控制器往往需要士5V或＋12V等控制电源，而太阳电池阵列的输出电压在绝大部分情形下是不可能直接为此所用，因此需要一个DC／DC变换装置，把阵列的直流电压变换为所需的直流电压，这就是开关电源。
    （2）主电路及其驱动电路
    作为主电路的三相逆变电路的主要元件为功率电子器件，它们构成了全桥式逆变电路，大容量的电解电容作为储能元件直接跨接在直流侧两端，当逆变电路关断时，太阳电池阵列向电容充电，当逆变电路导通时，电容和太阳电池阵列一同为负载供电。
    驱动电路的设计与制作应精心进行，在使用功率MOsFET时要可靠地使栅极驱动电路具有良好的性能。
    （3）控制电路
      目前许多光伏水泵的控制电路已经采用先进的单片微机技术，经过了MsC-51系列、MCS96系列等发展过程，最近更推出了比较令人满意的8XCI96系列，其中包括专门用于电机调速的80C196MC系列，它除了具有196系列的许多共有特点外，还具有特别适合于电动机驱动的特点，通过汇编语言的程序设计，在本系统中主要完成以下功能。
      •完成系统要求的过流、欠压、低速、打干保护等保护功能，显示故障状态；
      •检测主回路直流侧的电流、电压、计算出太阳电池阵列的输出功率，完成在变频调速过程中对阵列输出最大功率点的跟踪；
      •按磁链追踪或其它相应的变频调速原理，发送SPWM信号。
      （4）保护电路
    出于对系统安全运行的考虑，需要设置诸如过电流、过电压、过负荷、过低负荷、欠电压、井水打干、停机后在各种条件下的自启动……许多保护环节，要根据所选用的控制器件、控制电路因地制宜地把它们设置到电路中去。由于光伏水泵在绝大多数情况下都是“日出而作，日落而停”、全自动地工作的，因此必须采用十分可靠的保护措施。
1．3电机和水泵
    光伏水泵系统的一切措施都是为了能稳定、可靠地多出水，或者说最后都要落实在电机、水泵的工作上，它们往往构成一个总成件，这个总成件要求有最大限度的可靠性及高效率。对于光伏水泵而言，电机和水泵的搭配并不象常见的电机和水泵搭配那样“随便”，由于电机的功率等级、电压等级在很大程度上受到太阳电他阵列的电压等级和功率等级的制约，因此对水泵扬程、流量的要求被反映到电机上时，往往必须在兼顾阵列结构的条件下专门进行设计。出于不同用户的不同要求，光伏水泵用驱动电机有：不同电压等级的传统直流电动机，直流无刷永磁电动机，三相异步电动机，永磁同步电动机，磁阻电动机等。从目前的使用情况看，以三相异步电动机及直流无刷电动机为最多，大功率系统仍以采用高效三相异步电动机为主。在进行电机设计时要充分考虑到光伏水泵的具体运行条件，主要是：变频运行、负载率早晚变化较大等。在这种情况下要力争使电动机全日、全年的总平均效率为最高，它不象普通电动机那样可以认为它是一直处于具有恒定电压的电源带动下工作的。
光伏水泵系统中水泵的选择与设计也甚有特点。根据用户对流量、扬程的不同要求，按经济性、可靠性大致可按以下原则选择泵型：
      要求流量小、扬程高的用户，宜选用容积式水泵；要求流量较大，且扬程也较高的用户，宜选用潜水式电泵；需要流量较大，但扬程却较低的用户，一般宜采用自吸式水泵。
2。光伏水泵系统的效率及特性
  
      上式中：ηarray——光伏阵列的转换效率，ηinvert——具有MPPT功能的变频逆变器效率，ηmotor——驱动的效率，ηpump——水泵效率，ηcoup——电机、水泵的机械耦合传动效率。
      系统效率ηsys可以是瞬时系统效率，也可以是小时平均系统效率，日平均系数效率，月平均系统效率，季度平均系统效率，年度平均系统效率等。计算这些效率时要注意在上述定义公式中，分子与分母所选的积分限为相同的小时、日、月、季度或年，而常易混淆的是诸如把日平均效率看成是小时平均效率的算术平均值，或把月平均效率看成是一月内各天日平均效率的平均值。
      商品化光伏水泵系统的系统效率，其一般在1％-6％的范围内不等。产品的质量参差不齐，更由于系统效率中包含了太阳电池的效率，仅根据系统效率难以判断逆变器、机泵总成件等主要部件的效率情况，因此市场上通常把太阳电池的效率排除在外，给出一个“机泵系统效率”，这里“系统”二字的含意是已把MPPT、变频逆变器的效率考虑在内。从目前世界市场的产品情况看，机泵系统效率相差很大，高的可达60％左右，低的仅10％左右。当然，功率等级不同、泵型及电动机类型不同都会有不同的效率范围，在保证其可靠性的前提下要认真推敲其一定年限内的性能／价格比。
      光伏水泵系统的日扬水量受天气（主要是日照）的影响很大，很难给出具体结果，只能根据某一具体时日的具体日照分布给出相应的系统工作状况。
      如某一光伏水泵系统，其开始扬水（相应于扬程为某一定值时）的太阳辐照度约是420w／m2（时间大概是早上7：50），人们称该“420W／m2”为该系统在扬程等于该一定值下的“扬水阈值”。扬水阈值是衡量一个光伏水泵系统工作状况的重要指标，它既取决于光伏水泵系统质量的优劣，也取决于配用太阳电池阵列容量的大小，同一系统在相同的阵列容量及扬程下，阈值愈小愈好，这意味着水泵早打水，多打水。
      为了进一步发展、改进光伏水泵系统的设计、制造及试验，我国已经推出了相应的系统仿真、系统CAD及优化配置等软件包。

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16．光伏发电系统中逆变电源的原理与实现
一、前言
    目前我国光伏发电系统主要是直流系统，即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电，如我国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统（如图１所示）均为直流系统。此类系统结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压的不同（如１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖ、等），很维实现系统的标准化和兼容性，特别是民用电力 ，由于大多为交流负载，以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。另外，光伏发电最终将实现并网运行，这就必须采用成熟，今后交流光伏发电系统必将成为光伏发电的主流。
二、光伏发电系统对逆变电源的要求
    采用交流电力输出的光伏发电系统，由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变电源四部分组成（并网发电系统一般可省去蓄电池），而逆变电源是关键部件。光伏发电系统对逆变电源要求较高：
（１）要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变电源的效率。
（２）要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变电源具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变电源具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热，过载保护等。
（３）要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具有钳位作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大， 如１２Ｖ蓄电池，其端电压可在１０Ｖ～１６Ｖ之间变化，这就要求逆变电源必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定。
（４）在中、大容量的光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波供电，则输出将含有较多的谐波分量，高次谐波将产生附加损耗，许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备，这些设备对电网品质有较高的外，当中、大容量的光伏发电系统并网运行时，为避免铎公共电网的电力污染，也要求逆变电源输出正弦波电流。
三、逆变电源的原理与电路结构
    逆变电源将直流电转化为交流，其电路原理如图３所示、功率晶体管Ｔ１、Ｔ３和Ｔ２、Ｔ４交替开通得到交流电力，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变电源，由人直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到２２０Ｖ，在中、小容量的逆变电源中，由于直流电压较低，如１２Ｖ、２４Ｖ，就必须设计升压电路。
    中、小容量逆变电源一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种其主电路分别如图3、图４和 图５所示，图４所示的推挽电路，将升压变压器的中性抽头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。
    图３所示的全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管T1、T4和T2、T3反相，T1和T2相位互差180度。调节T1和T2的输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。四只功率晶体管的控制信号和输出波形如图６所示，由于该电路具有能使T2和T4共同导通的功能，因而具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，在T1、T4及T2、T3之间必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。　
    推挽电路和全桥电路的输出都必须加升压变压器，由于工频升压变压器体积大，效率低，价格也较贵，随着电力电子技术和微电子技术的发展，采用高频升压变换技术实现逆变，可实现高功率密度逆变，这种逆变电路的前级升压电路采用推挽结构，但工作频率均在２０ＫＨＺ以上，升压变压器采用高频磁芯材料，因而体积小／重量轻，高频逆变后经过高频变压器变成高频交流电，又经高频整流滤波电路得到高压直流电（一般均在３００Ｖ以上）再通过工频逆变电路实现逆变。
    采用该电路结构，使逆变虬路功率密度大大提高，逆变电源的空载损耗也相应降低，效率得到提高，该电路的缺点是电路复杂，可靠性比上述两种电路低。
四、逆变电路的控制电路
    上述几种逆变电源的主电路均需要有控制电路来实现，一般有方波和正弱波两种控制方式，方波输出的逆变电 源电路简单，成本低，但效率低，谐波成份大。正弦波输出是逆变电源的发展趋势，随着微电子技术的发民，有ＰＷＭ功能的微处理器也已问世，因此正弦波输出的逆变技术已经成熟。
１、方波输出的逆变电源目前多采用脉宽调制集成电路，如ＳＧ３５２５，ＴＬ４９４等。实践证明，采用ＳＧ３５２５集成电路，并采用功率场效应管作为开关功率元件，能实现性能价格比较高的逆变电源，由于ＳＧ３５２５具有直接驱动功率场效应管的能力（图７）并具有内部基准源和运算放大器和欠压保护功能，因此其外围电路很简单。
２、正弦波输出的逆变电源控制集成电路
正弦波输出的逆变电源，其控制电路可采用微处理器控制，如INTEL公司生产的80C196MC、摩托罗拉公司生产的MP16以及MI－CROCHIP公司生产的PIC16C73等，这些单片机均具有多路ＰＷＭ发生器，并可设定上、上桥臂之间的死区时间，采用INTEL公司80C196MC实现正弦波输出的电路如图８所示，80C196MC完成正弦波信号的发生，并检测交流输出电压，实现稳压。
五、逆变电源主电路功率器件的选择
逆变电源的主功率元件的选择至关重要，目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管（ＢＪＴ），功率场效应管（ＭＯＳＦＥＴ），绝缘栅晶体管（ＩＧＢＴ）和可关断晶闸管（ＧＴＯ）等，在小容量低压系统中使用较多的器件为ＭＯＳＦＥＴ，因为ＭＯＳＦＥＴ具有较低的通态压降和较高的开关频率，在高压大容量系统中一般均采用ＩＧＢＴ模块，这是因为ＭＯＳＦＥＴ随着电压的升高其通态电阻也随之增大，而ＩＧＢＴ在中容量系统中占有较大的优势，而在特大容量（１００ＫＶＡ以上）系统中，一般均采用ＧＴＯ作为功率元件。

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17．平板玻璃工业新技术
在平板玻璃原片制造技术上，目前国外还看不出有什么新的、更好的方法能够取代浮法成形工艺，但浮法技术仍将继续完善和提高。
1、超薄技术
对玻璃带施加纵向——横向拉力是生产浮法超薄玻璃的惟一方法。美国专利 4349642，43548661；英国专利10lpe13，1313743；俄罗斯专利775997，367685，485079在超浮法线上得到采用。
无色透明优质超薄玻璃是生产呼ITO膜玻璃的重要材料之一，目前该产品正走俏国际国内市场，产品供不应求。不少国家的玻璃制造商早已看到这个有利的商机，纷纷将原有的个别生产线改成超薄玻璃生产线。英国皮尔金顿公司将一条较小的浮法线改成在线镀膜超薄玻璃生产线，可生产0.4－1.l毫米的薄玻璃，板面的平整度极佳，微波纹起伏只有30-50纳米。
2、浮法玻璃退火窑辊道技术新进展。
在退火窑的热端，不同的方法决定解决辊印所采用的两条途径明显不同。一条是开发一种非常硬的应用于金属辊的陶瓷表面涂层，它易于清洁并恢复到光滑的抛光表面，而且能应用于退火密在线清理设备中。另一条是开发一种能阻止表面附着物形成的辊道包覆材料。目前所用的主要是热惯性低的铝硅酸盐或钙硅酸盐纤维辊道包覆材料。但还要研究解决陶瓷纤维包覆材料内（目前无法避免）的‘渣粒’钢包覆材料提前退化问题。
3、在线镀膜技术
发达国家在浮法线上成功地开发了在线金属化合物热解镀膜技术，化学汽相沉积镀膜技术、电浮法镀膜技术、低辐射镀膜技术。英国、法国、比利时等国能在线生产玻璃镜。富氧燃烧、喷泉、富氧空气补给、纯氧燃烧助燃、全部纯氧燃烧5种形式正成为标准技术，正不断完善发展下去。
4、一窑两线发展
国际玻璃商为适应市场需求，节约能源，控制生产总量，防止积压，设计建成了一窑两线（两个品种）的生产方式。美国加迪安公司获悉国际市场的建筑商们仍对压花玻璃有可观的需求量，公司在美国南卡罗来纳州的浮法玻璃工厂立即进行技术改造使之成为一赛两线，改造后的600t／d级浮法线新增设100t／d压花玻璃生产线， 可同时生产浮法玻璃及压花玻璃。美国另一家公司为占领阿拉伯国家对压花玻璃的需求市场，已在沙特建设550t／d级浮法线的同时，并设计建有100t／d级压花玻璃线。 日本旭硝子玻璃公司在国内建设一条500t／d的浮法玻璃生产线的同时， 也设计建造100t／d级压花玻璃生产线。欧洲的玻璃制造商也在改造建设浮法及压延的一赛两线生产线。
5、节能工艺
用严格控制热交换、设备配置的标准化、玻璃带的加宽等方法可以大大提高浮法工艺的生产能力和经济效益。传统工艺规定在锡糟的头部和中部区域加热，在尾部区域强烈冷却。新的观点则要求锡槽中的热交换调节不仅要减小加热功率，而且要减小冷却强度，这样可保持热量平衡。为此而采用更为准确调节银槽热制度的新方法；例如采用安置在锡槽窥孔主的专用加热器以及可调节选择温度工艺冷却器等。
6、环保技术
玻璃熔窑废气中的硫氧化物SOX、氮氧化物NOX和烟尘是污染大气环境的主要有害成分。为了保护大气环境，国际上许多国家相继制定了严格的玻璃熔窑废气排放标准和相应的排污收费标准，建立了较为完善的环保管理体系，对SOX、NOX， 和烟尘等有害物质的排放作了严格限制，有关玻璃生产企业积极开发和推广应用新的玻璃熔精废气治理技术。
1、静电除尘技术：静电除尘器有板状和管状两种。
2、降低硫氧化物排放量的技术：硫氧化物SOx主要指Sfa和SO3，可与碱性吸收剂反应而生成硫酸盐和亚硫酸盐。废气脱硫，根据吸收工艺的不同，可以分为湿法、干法和半干法等。
3、降低氮氧化物排放量的技术：氮氧化物NOX主要指NO和NOZ。一次治理措施：（1）氧助燃技术；（2）分层燃烧技术；（3）采用低的空气过剩系数；（4）选用低氧喷枪。
二次治理措施：（1）3R技术；（2）选择性催化还原法；（3）非催化选择性还原法。
7．深加工玻璃新品种
1、利用太阳能发电的平板玻璃
与平板玻璃有关的太阳能发电系统有两类。第一类，是在单体建筑物的屋顶和幕墙上安装的光伏发电系统。它是利用硅光电池、硒光电池、确光电池等在阳光照射下能产生一定向电动势陡p光伏效应） 的半导体元件，拼接粘合在超速明平板玻璃上成为光电板，将光能转换成电能并经整流、升压后供建筑物内部直接使用。第二类是大面积集热式太阳能发电系统。由以色列索米尔公司开发成功的以太阳能作为热源带动传统的大型蒸汽涡轮发电机发电的新型太阳能技术，就是以数座通体透明的大型玻璃建筑物作为集热装置的。
2、电致变色玻璃窗
近10年来，美国、英国、意大利、德国及其他国家就最新的玻璃产品——电致变色玻璃窗进行了深入广泛的研究并获得了令人满意的结果。起初，此种玻璃窗主要是为汽车工业而开发的。最近，人们又开始探讨此种玻璃窗的大规格化及在建筑上的应用。
尽管此种玻璃窗还没有完全实现工业化生产，但具有很好的市场前景。在采用液态氧化还原材料的电致变色玻璃窗方面，提高了固化电解质和离析还原技术。含有固态电致变色层的电致变色玻璃窗，在固态电解质、高于储存层和电致变色膜方面也有了改进。目前，已推出了新型的电致变色玻璃窗，即用户控制型电致变色玻璃窗。
3、信息产业玻璃
CD玻璃（玻璃光盘）、 HDMD（PC用玻璃磁盘） 、STN（超扭曲向列型） 液晶显示器玻璃、TFT薄膜液晶显示器玻璃、 PDP等离子显示板、ELD场致发光显示板、VFD真空荧光显示板、TCD热致变色调光玻璃。DPS微粒子分极配向玻璃、BM彩色滤光玻璃。

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18．热壁外延（HWE）在导电玻璃上生长GaAs薄膜
引 言
　　目前，太阳电池应用最大的障碍就是成本高，世界商品化生产的太阳电池主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅电池。其中非晶硅电池成本较低，但功率衰减严重，性能不够稳定，至今未能很好解决。单晶硅和多晶硅电池的转换效率高、性能稳定、工艺比较成熟，但因所用的单晶硅和多晶硅均为间接带隙材料，对光的吸收系数较低，需要较大的厚度才能有效吸收太阳光，材料的费用相对较高，成本难以大幅度降低。
　　以国产单晶硅太阳电池在昆明地区（太阳能辐射资源中偏上）发电为例，按系统价45元/Wp计算，寿命20年，其发电成本为1.45元/kWh，与昆明市电价0.4元/kWh相比，成本仍然过高，加之建成太阳能发电站的初期投资大，这便成为地面推广应用的巨大障碍。
　　本文主要阐述GaAs薄膜太阳电池的利用前景和利用HWE方法在导电玻璃上生长GaAs薄膜取得的成果。
　　1薄膜太阳电池的现状
　　国际上目前相对成熟的多晶薄膜太阳电池主要有CdS/CulnSe2和CdS/CdTe薄膜太阳电池。其中前者的实验室光电转换效率达18%，后者的转换效率达16%[1]。目前均有小规模的实验生产。商品太阳电池的效率一般为8%——10%。Cds/CulnSe2薄膜太阳电池一般采用多元真空蒸发工艺制备，工艺较为复杂，成品率不很高。CdS/CdTe薄膜太阳电池效率最高的是采用近距离升华（close-spaced sublimation）法制备[2]，该太阳电池存在的主要问题是大规模采用后，Cd的环境污染需要解决。
　　2光伏电池所面临的问题和提出的解决方案
　　低成本、长寿命光伏电池需解决的关键科学问题：首先是研制能稳定获得高效率且低成本的半导体材料；其次，能用低成本的工艺路线生产这种光伏电池。经研究，我们认为：单晶和多晶薄膜GaAs材料加上低成本的光伏电池生产工艺路线能满足这两点要求，这是由于：
　　a）GaAs的禁带宽度在1.424ev(300k)[3]，能与太阳光较好地匹配，相应也就有好的高温工作特性和高的光电转换效率（目前单晶GaAs太阳电池光电转换效率已达到25%，叠层太阳电池转换效率达30%）；
　　b）GaAs为直接带隙跃迁半导体材料，吸收系数大，5μm的厚度即可吸收95%以上的可利用太阳光，因而可以作为薄膜太阳电池，大幅度降低材料成本。与目前的GaAs电池相比，其材料成本可降低100倍；
　　c）单晶或多晶GaAs薄膜电池，其抗辐照性能好、寿命长，稳定性有可靠的保证。
　　虽然GaAs材料的价格昂贵，但对于GaAs薄膜太阳电池，由于GaAs层很薄，所以需材料很少，价格并不高。例如制成GaAs/Si叠层太阳电池，组件成本可大幅度下降，是一种很有希望的廉价太阳电池。美国能源部目前已经将高效GaAs叠层太阳电池列为地面应用太阳电池的关键技术之一来进行攻关。
　　3 GaAs/Glass的利用前景
　　对于空间用太阳电池，要求其具有高的效率，轻的重量和高的抗辐射能力。为了获得高效率，Ⅲ-Ⅴ族材料的串连结构如In0.5Ga0.5P在GaAs或Ge衬底上生长的外延层已经被采用。太阳电池用这些Ⅲ-Ⅴ族半导体材料比用Si半导体材料有更好的抗辐射力。为了进一步提高抗辐射能力使用时必需在裸电池表面贴耐辐射的石英玻璃盖片。但总的结果将大大增加太阳电池的总重量。
　　空间用太阳电池现在已经达到商业应用阶段而不是初期的科学或军用阶段。降低空间用太阳电池的成本就成了最重要的问题。因此空间太阳电池除了上面所提及的要求外还应该是低成本的。然而，目前的GaAs单晶半导体材料是很贵的。加之，很厚的衬底通常对于光伏效应是多余的，因为Ⅲ-Ⅴ族半导体对太阳辐射波长有相对高的吸收系数，几微米的厚度对一个太阳电池就足够了。
　　直接在掺铈的耐辐射的石英玻璃盖片上生长Ⅲ-Ⅴ族半导体薄膜电池将有望实现所有的要求。这也推进了下面的情况：不使用造价高的半导体衬底；这种结构成减轻了所用太阳电池的整体。此外，这种积成工艺会大大降低太阳电池板成本。
　　4 HWE生长GaAs薄膜的意义
　　目前，国外采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)、液相外延（LPE）和分子束外延（MBE）生长技术，已经在Si衬底表面制成高质量单晶GaAs薄膜，采用多层结构可以进一步提高转换效率，例如1988年美国研制成的高效叠层多结太阳电池，转换效率高达40%，德国夫朗和费实验室制作的叠层GaAs/Si太阳电池光电转换效率已达到36%（AMO,300K）。此外，利用化学束外延（CBE）在低温条件下，已经可以在玻璃衬底上生长GaAs多晶薄膜材料。
　　云南师范大学太阳能研究所则利用热壁外延（HWE）的方法在导电玻璃上直接生长GaAs薄膜。经电子探针（EPMA）、X射线衍射（XRD）、Raman散射光谱（RSS）和荧光光谱（PL）分析其结构特性、电学特性和光学特性，结果表明所制薄膜表面致密均匀、呈绒面结构，晶粒尺寸较大。薄膜的衍射峰符合标准光谱分布、半宽高仅为80nm，为高质量结晶薄膜，因此采用HWE生长的GaAs薄膜有好的结构特征结晶质量，适合作为太阳电池的衬底材料。加之这种方法最大的优点是，设备简单、稳定性高、操作简便，在较低的温度下就可以生长得到GaAs薄膜。这样，较之其它方法来看，利用HWE来生长GaAs薄膜更有利于降低整个太阳电池的成本。因此有望成为今后高效、廉价太阳电池材料的候选材料，具有很好的发展前景。

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19．科普知识： 太阳能光伏知识
1、        1、           太阳能电池发电原理: 太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅， 非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现已晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。
如图1所示。

用文字图描述如下：

当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。
2、晶体硅太阳电池的制作过程: "硅"是我们这个星球上储藏最丰富的材料之一。自从上个世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维，20世纪末，我们的生活中处处可见"硅"的身影和作用,晶体硅太阳电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤:a)提纯过程 b)拉棒过程 c)切片过程 d)制电池过程 e)封装过程. 如下图所示：

3、太阳电池的应用: 上世纪60年代，科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术-----通信卫星供电，上世纪末，在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。如：太阳能庭院灯，太阳能发电户用系统,村寨供电的独立系统，光伏水泵（饮水或灌溉）,通信电源，石油输油管道阴极保护，光缆通信泵站电源,海水淡化系统，城镇中路标、高速公路路标等。在世纪之交前后期间，欧美等先进国家光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。光伏电源系统的组成：
a）        a）   直流负载系统

b） 交流负载系统.
      4、太阳电池基本性质: a） 光电转换效率η％:评估太阳电池好坏的重要因素。 目前：实验室η≈24％，产业化：η≈15％。 b）单体电池电压V：0.4V---0.6V 由材料物理特性决定。 c）填充因子FF％：评估太阳电池负载能力的重要因素。
几何意义用I-V曲线图来表示：

　阴影部分为负载面积，填充因子的数学表达形式：
FF=(Im*Vm)/(Isc*Voc)
其中：Isc--短路电流, Voc--开路电压, Im--最佳工作电流, Vm--最佳工作电压; d）标准光强与环境温度 地面：AM1.5光谱,1000W/m2,t=25℃; e）温度对电池性质的影响 。 例如：在标准状况下，AM1.5光强， t=25℃ 某电池板输出功率测得为100Wp，如果电池温度升高至45℃时，则电池板输出功率就不到100Wp.
5．太阳能"光—电转换"： 一束光照在半导体上和照在金属或绝缘体上效果截然不同。由于金属中自由电子如此之多，以致光引起的导电性能的变化完全可忽略。绝缘体在很高温度下仍未能激发出更多的电子参加导电。而导电性能介于金属和绝缘体之间的半导体对体内电子的束缚力远小于绝缘体，可见光的光子能量就可以把它从束缚激发到自由导电状态，这就是半导体的光电效应。当半导体内局部区域存在电场时，光生载流子将会积累，和没有电场时有很大区别，电场的两侧由于电荷积累将产生光电电压，这就是光生伏特效应，简称光伏效应。太阳电池就是利用这种效应制成的。
    当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子—空穴对。这样，光能就以产生电子—空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在P—n结，则在P型和n型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向n区，空穴驱向P区，从而使得n区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P—n结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使P型层带正电，n型层带负电，在n区与p区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在P型层和n型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。
    制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种，因此太阳电池的种类也很多。目前，技术最成熟，并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。
    所以，将入射太阳光能转换成电能的半导体器件称为太阳能电池。它一般由两种不同导电类型的同质或异质半导体构成。目前，在空间或地面获得应用的只有硅电池，研究得比较成熟的还有砷化镓电池、硫化镉电池。硅太阳能电池是1954年由美国皮尔逊等人首次制成，1958年首次应用在“先锋1号”卫星上。1958年，我国亦开始研究太阳能电池，在1971年3月发射的科学实验卫星上首次应用，随着硅电池制造成本的逐年降低和技术的日益成熟，太阳能电池必将获得更广泛的应用。
6．太阳电池的应用的主要领域：
1.用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用语边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
    2. 交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。  
    3. 通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
    4. 石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
    5.家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
    6.光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。
    7.太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。
    8.其他领域包括：（1）与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；（2）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；（3）海水淡化设备供电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。
    目前美国、欧洲各国特别是德国及日本、印度等都在大力发展太阳电池应用，开始实施的"十万屋顶"计划、"百万屋顶"计划等，极大地推动了光伏市场的发展，前途十分光明。
7．什么是太阳能电池?有哪些分类?  太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的菁膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的式太阳能民池则还处于萌芽阶段。太阳 光照在半导体p-n结上，形成新的空穴由-电子对。在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄式和非结晶系膜式(以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。
    按材料可分类硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机薄膜形，百化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP)、ⅡⅥ族(cds系)和磷化锌(Zn3P2)等。
8．太阳能电池：太阳能电池是利用电池将光的能量直接转变成电能，太阳光是宇宙取之不尽，用之不竭的天然能源，又具安全、方便及无污染的特性，故太阳能再生能源的开发利用有其必要性。
    太阳能电池的种类:太阳能电池的种类有单晶硅及非晶硅、多结晶硅三大类，而目前市场应用上大多为单晶硅及非晶硅。（1）单结晶硅太阳电池，
单晶硅电池最普遍，多用於发电厂、充电系统、道路照明系统及交通号志等，所发电力与电压范围广，转换效率高，使用年限长，世界主要大厂，如德国西门子、英国石油公司及日本夏普公司均以生产此类单晶硅太阳能电池为主，市场占有率约五成，单晶硅电池效率从11%~24%，太空级 (蒸镀式) 晶片从16%~24%，当然效率愈高其价格也就愈贵。（2）多结晶硅太阳电池，多晶硅电池的效率较单晶硅低，但因制程步骤较简单，成本亦低廉，较单晶硅电池便宜20%，因此一些低功率的电力应用系统均采用多晶硅太阳电池。
9。太阳光发电和太阳热发电：地球所接受的太阳能功率，平均每平方米为1353千瓦，这就是所谓的“太阳常数”。也就是说，太阳每秒钟照射到地球上的能量约为500万吨煤当量。就是这些能量比目前全世界人类的能耗量大3.5万倍。虽然很久以来，人们在不同程度地利用着其能量，最近，温水器的直接利用，空调、太阳能电池的电力供给以及太阳能住房等方面都有了很大发展。很自然的想法是向太阳要电能，但怎样有效的利用太阳所恩赐的能量，使其成为下世纪的一大可利用能源，是新能源开发中的一个重要课题。
    太阳能转换为电能有两种基本途径：一种是把太阳辐射能转换为热能，即“太阳热发电”；另一种是通过光电器件将太阳光直接转换为电能，即“太阳光发电”。太阳热发电，全世界以以色列的技术最为先进。吸取加州的技术，巴西、印度、摩洛哥正在 计划进行设备的建设，世界银行已开始提供资金给开发中的国家。入射到地球表面的太阳能是广泛而分散的，要充分收集并使之发挥热能效益，就必须采取一种一种能把太阳光发射并集 中在一起，变成热能的系统。一种方法是采取一种能把太阳光发射并集中集中加热 ，转换成为高温水蒸气，以蒸汽涡轮机变换为电。也可以采用抛物面型的聚光镜将太阳热集中，使用计算机让聚光镜追随太阳转动。后者的热效率很高，将引擎放置 在焦点的技术发展的可能性最大。
　　除了太阳热发电技术外，目前人类社会也在大力开发太阳光技术。太阳辐射的光子带有能量，当光子照射半导体材料时，光能便转换为电能，这个现象叫“光生伏打效应”。太阳电池就是利用光生伏打效应制成的一种光电器件。太阳电池与普通的化学电池(干电池、蓄电池)完全不同，是一种物理性质电源。虽然太阳光一照射太阳电池就能发电，但它与一般的发电机大相径庭，它无旋转和磨损，能静悄悄地发电。
10．太阳能电源的研究设计：
　水情遥测系统采集数据测量站点不少处于交通不便、无电网供电的地方。为设计一点二址的水情遥测系统中，对其中的一站点电源设计选用太阳能对蓄电池进行补充的电源方案。
　　首先，数据采集仪器应采用低功能耗的。
　　其次，选择的太阳能发电板和蓄电池应是经济、可靠性的。既要防止太阳能发电板在阴雨期容量不够，达不到测量目的，又要避免容量过大，造成浪费。
　　一、关于硅太阳能发电板容量
　　硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率ＷＰ。太阳能发电功率量值取决于负载２４ｈ所消耗的电力 Ｈ?ＷＨ?，由负载额定电源与负载２４ｈ所消耗的电力，决定了负载２４ｈ消耗的容量Ｐ?ＡＨ?，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流ＩＰ?Ａ?。
　　由负载额定电源，选取蓄电池公称电压，由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压ＶＦ ?Ｖ?，再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压ＶＴ ?Ｖ?及反充二极管Ｐ－Ｎ结的压降ＶＤ?Ｖ?所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压ＶＰ?Ｖ?，由太阳电池阵列工作电源ＩＰ?Ａ?与工作电压ＶＰ?Ｖ?，便可决定平板式太阳能板发电功率ＷＰＷ，从而设计出太阳能板容量，由设计出的容量ＷＰ与太阳能电池阵列工作电压ＶＰ，确定硅电池平板的串联块数与并联组数。
　　太阳能电池阵列的具体设计步骤如下：
　　１．计算负载２４ｈ消耗容量Ｐ：
　　Ｐ＝Ｈ／Ｖ
　　Ｖ－－负载额定电源
　　２．选定每天日照时数Ｔ?Ｈ?。
　　３．计算太阳能阵列工作电流。
　　ＩＰ＝Ｐ?１＋Ｑ?／ Ｔ
　　Ｑ－－按阴雨期富余系数，
Ｑ＝０．２１～１．００
　　４．确定蓄电池浮充电压ＶＦ。
　　镉镍?ＧＮ?和铅酸?ＣＳ?蓄电池的单体浮充电压分别为１．４～１．６Ｖ和２．２Ｖ。
　　５．太阳能电池温度补偿电压ＶＴ。
　　ＶＴ＝２．１／４３０?Ｔ－２５?ＶＦ
　　６．计算太阳能电池阵列工作电压ＶＰ。
　　ＶＰ＝ＶＦ＋ＶＤ＋ＶＴ
　　其中ＶＤ＝０．５～０．７
　　约等于ＶＦ
　　７．太阳电池阵列输出功率ＷＰ（平板式太阳能电板）。
　　ＷＰ＝ＩＰ×ＵＰ
　　８．根据ＶＰ、ＷＰ在硅电池平板组合系列表格，确定标准规格的串联块数和并联组数。
　　二、关于蓄电池的容量计算
　　蓄电池的容量由下列因素决定：
　　１．蓄电池单独工作天数。在特殊气候条件下，蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的２０％。
　　２．蓄电池每天放电量。对于日负载稳定且要求不高的场合，日放电周期深度可限制在蓄电池所剩容量占额定容量的８０％。
　　３．蓄电池要有足够的容量，以保证不会因过充电所造成的失水。一般在选蓄电池容量时，只要蓄电池容量大于太阳能发电板峰值电流的２５倍，则蓄电池在充电时就不会造成失水。
　　４．蓄电池自身漏掉的电能，随着电池使用时间的增长及电池温度的升高，自放电率会增加。对于新的电池自放电率通常小于容量的５％，但对于旧的质量不好的电池，自放电率可增至每月１０％～１５％。
　　在水情遥测系统中，连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量，由遥测设备在连续阴雨天中所消耗能量?安时数?加上２０％因子，再加上１０％电池自放电能?安时数）便可计算出蓄电池的容量源。
　　按照两种容量方案的计算，作者计算完成了太阳能电源的设计：
　　１．测站的主要参数：
　　每隔５ｍｉｎ发射一次数据，发射时间２ｓｅｃ；
　　发射机输入电压ＤＣ１３．８Ｖ，输出电流５Ａ；
　　当地日照时数７～８ｈ。
　　２．测站蓄电池容量经计算得出为３８ＡＨ。
　　３．测站太阳能电池容量阵列输出功率ＷＰ Ｗ为２５～３５ｗ。
　　综合以上结果，太阳能电源设计值为：
　　蓄电池：采用铅酸蓄电池，容量３８ＡＨ，采用２个容量２０ＡＨ并联形式；太阳能电池阵列：输出功率２５～３５Ｗ，采用标准块板输出容量２５～３８Ｗ，一块正好。
　　三、太阳能电源安装使用中注意的问题
　　１．阵列板选择安装在周围无高大建筑物、树木、电线杆等无遮挡太阳光和避风处。
　　２．太阳能电池阵列板配套的蓄电池在第一次使用时，要先充电到额定容量，不可过充或过放。
　　３． 注意定期的维护工作。此电源系统经济可靠，安装方便，利于维护，在实践中取得了满意的效果。
11．地面太阳电池发电系统 ：太阳电池发电系统（又称光伏发电系统），按其使用场所不同，可分为空间应用和地面应用两大类。在地面可以作为独立的电源使用，也可以与风力发电机或柴油机等组成混合发电系统，还可以与电网联接，向电网输送电力。目前应用比较广泛的光伏发电系统主要是作为地面独立电源使用。
    通常的独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池、控制器以及阻塞二极管组成，其作用分别如下：
    太阳电池方阵 方阵的作用是将太阳辐射能直接转换成电能，供给负载使用。一般由若干太阳电池组件按一定方式连接，再配上适当的支架及接线盒组成。
    蓄电池组 蓄电池组是太阳电池方阵的贮能装置，其作用是将方阵在有日照时发出的多余电能贮存起来，在晚间或阴雨天供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，夏天日照量大，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电；在冬天日照量少，这部分贮存的电能逐步放出，在这种季节性循环的基础上还要加上小得多的日循环，白天方阵给蓄电池充电，（同时方阵还要给负载用电），晚上则负载用电全部由蓄电池供给。因此，要求蓄电池的自放电要小，而且充电效率要高，同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池，要求较高的场合也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。
    控制器 在不同类型的光伏发电系统中控制器各不相同，其功能多少及复杂程度差别很大，需根据发电系统的要求及重要程度来确定。控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。在简单的太阳电池，蓄电池系统中，控制器的作用是保护蓄电池，避免过充，过放。若光伏电站并网供电，控制器则需要有自动监测、控制、调节、转换等多种功能。如果负载用的是交流电，则在负载和蓄电池间还应配备逆变器，逆变器的作用就是将方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成220伏交流电，供给负载使用。
    阻塞二极管 也称作为反充二极管或隔离二极管，其作用是利用二极管的单向导电性阻止无日照时蓄电池通过太阳电池方阵放电。对阻塞二极管的要求是工作电流必须大于方阵的最大输出电流，反向耐压要高于蓄电池组的电压。在方阵工作时，阻塞二极管两端有一定的电压降，对硅二极管通常为0.6~0.8；肖特基或锗管0.3V左右。
12．太阳能利用技术：人类直接利用太阳能有三大技术领域，即光热转换、光电转换和光化学转换，此外，还有储能技术。
    太阳能化学转换包括：光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应，目前该技术领域尚处在实验研究阶段。
    太阳光电转换，主要是各种规格类型的太阳电池板和供电系统。
    太阳电池是把太阳光直接转换成电能的一种器件。
    太阳电池的光电效率约１０－１４％，其产品类型主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅。国内产品（指光电装置全部费用）价格约６０－８０元／峰瓦。
    太阳电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、黑光灯、航标灯、铁路信号灯等。
    太阳光热转换技术的产品最多。例如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。
13．光伏发电的发展历史和现状：自从1954年第一块实用光伏电池问世以来，太阳光伏发电取得了长足的进步。但比计算机和光纤通讯的发展要慢得多。其原因可能是人们对信息的追求特别强烈，而常规能源还能满足人类对能源的需求。1973年的石油危机和90年代的环境污染问题大大促进了太阳光伏发电的发展。其发展过程简列如下：
1893年   法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应”，即“光伏效应”。
1876年   亚当斯等在金属和硒片上发现固态光伏效应。
1883年   制成第一个“硒光电池”，用作敏感器件。
1930年   肖特基提出Cu2O势垒的“光伏效应”理论。同年，朗格首次提 出用“光伏效应”制造“太阳电池”，使太阳能变成电能。
1931年   布鲁诺将铜化合物和硒银电极浸入电解液，在阳光下启动了一个电动机。
1932年   奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。
1941年   奥尔在硅上发现光伏效应。
1954年   恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室，首次制成了实用的单晶太阳电池，效率为6%。同年，韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块薄膜太阳电池。
1955年   吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。同年，第一个光电航标灯问世。美国RCA研究砷化镓太阳电池。
1957年   硅太阳电池效率达8%。
1958年   太阳电池首次在空间应用，装备美国先锋1号卫星电源。
1959年   第一个多晶硅太阳电池问世，效率达5%。
1960年   硅太阳电池首次实现并网运行。
1962年   砷化镓太阳电池光电转换效率达13%。
1969年   薄膜硫化镉太阳电池效率达8%。
1972年   罗非斯基研制出紫光电池，效率达16%。
1972年   美国宇航公司背场电池问世。
1973年   砷化镓太阳电池效率达15%。
1974年   COMSAT研究所提出无反射绒面电池，硅太阳电池效率达18%。
1975年   非晶硅太阳电池问世。同年，带硅电池效率达6%~%。
1976年   多晶硅太阳电池效率达10%。
1978年   美国建成100kWp太阳地面光伏电站。
1980年    单晶硅太阳电池效率达20%，砷化镓电池达22.5%，多晶硅电池达14.5%，硫化镉电池达9.15%。
1983年   美国建成1MWp光伏电站；冶金硅（外延）电池效率达11.8%。
1986年   美国建成6.5MWp光伏电站。
1990年   德国提出“2000个光伏屋顶计划”，每个家庭的屋顶装3~5kWp光伏电池。
1995年   高效聚光砷化镓太阳电池效率达32%。
1997年   美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”，在2010年以前为100万户，每户安装3~5kWp。光伏电池。有太阳时光伏屋顶向电网供电，电表反转；无太阳时电网向家庭供电，电表正转。家庭只需交“净电费”。
1997年   日本“新阳光计划”提出到2010年生产43亿Wp光伏电池。
1997年   欧洲联盟计划到2010年生产37亿Wp光伏电池。
1998年   单晶硅光伏电池效率达25%。荷兰政府提出“荷兰百万个太阳光伏屋顶计划”，到2020年完成。
表8-1      世界光伏电池总产量（1990-2000）
年份国家(地区) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
美国 14.8 17.1 18.1 22.4 25.6 32.4 41.0 53.1 58.2 62.4 74.8
日本 16.8 19.9 18.6 18.7 17.5 19.5 20.5 34.0 47.5 86.0 128.7
欧洲 10.2 13.4 16.4 16.5 21.6 20.6 29.3 28.5 35.8 39.7 60.7
其它 4.7 5.0 4.8 4.4 6.0 7.5 8.5 9.4 16.3 19.2 23.5
总计 46.5 55.4 57.9 62.0 70.7 81.0 99.3 125 157.4 207.3 287.7

表8-2      几种主要光伏电池效率发展状况(%)
年份 单晶硅光伏电池 非晶硅光伏电池 硒铟铜电池 碲化镉电池 DC/AC逆变器效率
实验室 商业化 实验室 中批量 大批量 实验室 中批量 大批量 实验室 中批缇 大批量
单电池 组件 中批量 大批量 单电池 组件 组件 单电池 组件 组件 单电池 组件 组件
1991 23 17.0 15.0 13 9 6 4 13.0 9.0 12.5 6.0 919498
1995 24 21.5 15.3 14 10 8 6 17.1 10.2 15.8 8.4 6
2000 25 22.0 18.0 15 13 10 10 20.0 13.0 10 18.0 10.0 9


表8-3   光伏发电的光伏电的价格、组件效率，系统寿命和成本变化情况
年份 光伏电的价格（美分/ kWh） 组件效率% 光伏系统寿命a 光付系统成本（美元/Wp）
1991 40~75 5~14 5~10 10~20
1995 25~50 7~17 10~20 7~15
2000 12~20 10~20 >20 3~7
2010~2030 <6 15~20 >30 1~1.5
    表8。1—8。3表明，自1996年以来，世界光伏发电高速发展。表现在几种主要太阳电池效率不断提高，总产量年增幅保持在30%~40%，1998年已达200MWp/a；应用范围越来越广，尤其是光伏技术的屋顶计划，为光伏发电展现了无限光明的前途。1998年在维也纳第二届全球光伏技术大会上，会议主席施密特教授指出：“光伏将在21世纪上半纪取代原子能而成为全球能源，唯一的问题是2030年还是2050年最终实现”。如果施密特教授的预言得以实现，则太阳能世纪将在21世纪到来。

gongxinya

谢谢辛苦
:*19*:

小散户1

20．科普童话：太阳公公发电
太阳公公慷慨地把他的光和热洒到地球上。有一棵小树，接受了太阳的礼物，长成了参天大树。一天，“轰隆隆”一片洪水排山倒海而来，这棵树和整片树林被埋到海底泥沙里了，在那里睡了好多好多年。等他醒来，发现海水没有了，自己已经变了样：浑身漆黑，绿衣裳早已不知到哪儿去了他变成了煤！
煤伤心地哭了：“呜呜，我怎么变成这副丑样子了！”
一天，这座山忽然变得热闹起来。煤听到了“轰轰”声和人的说话声。
“快出来吧！”矿工对他说，“我们要让你发电呢！”
于是，煤从地底下被挖出来了。
煤来到发电厂，果然发出电来。电灯亮了，机器转动了，人们都一个劲地夸他。
煤觉得自己挺了不起，十分得意，就对太阳、风和海水说：“喂，朋友们，咱们比比谁的本领大，好吗？”
海水说：“比就比呗，我有数不尽的财宝。鱼虾在我的怀抱里生长；海中的盐、碘、钾、铀等矿物也多得很呢。”
风儿说：“我能推动帆船前进，还能帮助人们耕云播雨，调节气温。”
太阳也说：“我能给地球带来光和热。没有我，地球上的白天就变得和黑夜一样……”
煤慌忙打断他们的话说：“不算不算，咱们光讲一个：谁能使电灯亮起来。”
说着煤跳进炉里，烧得通红，放出大量的热，把锅炉里的水化成蒸气，推动汽轮发电机，使电灯发出亮光。
风和海水也显显自己的本领。“呼呼”风狂吼怒叫，挥舞着自己的大巴掌，把电线杆上的灯泡吹得摇来晃去，可是电灯并不亮；“哗哗”海水掀起十几米高的巨浪，把灯塔上的灯泡冲刷得没有一点儿灰尘，可是电灯也没亮。
风、海水都失败了，羞得说不出话来。海水赶紧拉上了天蓝色的面纱，风儿悄悄地躲了起来。
他们越想越不服气，经过商量，决定去请科学家帮助。
当科学家驾船行驶在海上时，海水用力推着他的船儿，请求道：“您也让我发电吧！”
科学家笑呵呵地答道：“我已经把礼物给你准备好了，瞧，这不是吗？我现在到海上来，就是要检查它好使不好使。”
可不是，海面上漂着一条没有底的“船”。这船上有一样东西，就像倒放的打气筒。它的活塞接在浮标上。科学家告诉海水，这是送给他的宝贝波力发电装置。
海水掀起波浪，推动浮标，一会儿向上，一会儿落下。浮标带动活塞上下运动，压缩着空气，于是，一股股气流从喷嘴里喷了出来，推动汽轮机，带动了发电机。电灯亮了起来。
煤呆在炉子里，得知海水也能发电时，脸变得更红了，身子也烧得更瘦了。他自言自语说：“不管怎样，风是没法发电的，因为他是个不驯服的浪荡儿。”
风的确是个贪玩的孩子，从早到晚都在外面游逛，当他从陆地吹到海上时，看到了波力发电站。他气呼呼地推开了科学家的窗子，对科学家说：“您偏心眼！只帮助海水发电，为什么不帮我？”风觉得很委屈，呜呜呜地哭了。
科学家忙说：“别哭，别哭。你看山上那个大风车，就是我送给你的礼物。”
风朝远处的山头看去，那儿果然有一座玻璃钢制的大风车，安在高高的铁塔上，闪闪发光。
风又撒娇地嚷着：“不要，不要！谁要大风车！这个玩艺儿几百年前就已经有了，我曾推着它给人抽过水磨过面，它哪会发电！”
科学家告诉他：“这种风车跟古代的风车不同，它能发电。不信你试试！”
风半信半疑地推着风车的叶片，风车飞快地转动起来，带动发电机发电，电灯亮了。
煤怎么也不相信风能发电。他蹦出炉膛，见到远处高耸着的风力发电站，正气鼓鼓地发牢骚，忽然听到一个和蔼的声音说：“孩子，不要不服气！”
煤抬起头，发现和他说话的是太阳。他反问道：“孩子？谁是你的孩子？”
太阳笑眯了眼：“你是我的孩子，忘了吗？煤的能量，是从我这里得到并贮藏起来的。”
煤摇摇头说：“怎么可能呢！”
太阳告诉他，亿万年前，大森林里的树木，正是吸收了太阳的能量进行光合作用，才长大的。后来树木变成了煤，实际上是把太阳的能量贮存起来。说到底，煤发出的热量，是亿万年前太阳和能量转换来的。
听到这儿，煤眼珠一转说：“可是现在，你太阳能点亮电灯吗？”
“当然能喽！”又一个陌生的声音插了进来。原来是穿白大褂的科学家，他带着煤来到太阳能发电站。
这儿，集热塔高高地耸立着，聚光镜就像一个大炒菜锅。太阳把光照在上面，聚集起来，他的热量使锅里的水化成高温蒸气，推动汽轮机发电——这儿的电灯也亮了。
太阳又把他那金色的光辉照在一块块闪闪发亮的薄片片上。这是科学家研究出来的硅太阳能电池。阳光照在上面，硅电池就发出了电，连在电池上的灯泡也亮起来了。
太阳耐心地问煤：“孩子，你都看到了么？”
煤低下了头：“太阳公公发电，比我简便得多也干净得多。还有海水和风，也不比我差呢！”
海水和风听到这话，也都高兴起来，他们手拉手大声嚷着：“其实我们也都是由于太阳照射着地球才出现的，太阳也是我们能量的源泉啊！”
大家一齐抬头看太阳。太阳眨眨眼，笑啦！

小散户1

太阳能电池的分类
    太阳能光伏电池（简称光伏电池）用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率略低，但价格更便宜。

    按照应用需求，太阳能电池经过一定的组合，达到一定的额定输出功率和输出的电压的一组光伏电池，叫光伏组件。根据光伏电站大小和规模，由光伏组件可组成各种大小不同的阵列。
    最早问世的太阳电池是单晶硅太阳电池。硅是地球上极丰富的一种元素，几乎遍地都有硅的存在，可说是取之不尽。用硅来制造太阳电池，原料可谓不缺。但是提炼它却不容易，所以人们在生产单晶硅太阳电池的同时，又研究了多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池，至今商业规模生产的太阳电池，还没有跳出硅的系列。其实可供制造太阳电池的半导体材料很多，随着材料工业的发展、太阳电池的品种将越来越多。目前已进行研究和试制的太阳电池，除硅系列外，还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型，举不胜举，这里仅选几 种较常见的太阳电池作介绍。
单晶硅太阳电池:
    单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求 99.999％。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。
    单晶硅太阳电池的单体片制成后，经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳电池组件(太阳电池板)，用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。
多晶硅太阳电池:
    目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约12 ％左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。
非晶硅太阳电池:
    非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。
    非晶硅太阳电池的结构各有不同，其中有一种较好的结构叫PiN电池，它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶硅，再沉积一层未掺杂的 i层，然后再沉积一层掺硼的P型非晶硅，最后用电子束蒸发一层减反射膜，并蒸镀银电极。此种制作工艺，可以采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达2.4伏。非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换率偏低，且不够稳定，所以尚未大量用作大型太阳能电源，多半用于如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。  
多元化合物太阳电池:
    多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，虽然大多数尚未工业化生产，但预示着光电转换的满园春色。主要有硫化镉太阳电池、砷化镓太阳电池、铜铟硒太阳电池几种。
聚光太阳电池:
    聚光太阳电池是降低太阳电池利用总成本的一种措施。它通过聚光器而使较大面积的阳光聚在一个较小的范围内，形成“焦斑”或“焦带”，并将太阳电池置于“焦斑”或“焦带”上，以增加光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，从而获得更多的电能输出。通常聚光器的倍率大于几十，其结构可采用反射式或透镜式。聚光器的跟踪一般用光电自动跟 踪。散热方式可以是气冷或水冷，有的与热水器结合，既获得电能，又得到热水。
    用于聚光太阳电池的单体，与普通太阳电池略有不同，因需耐高倍率的太阳辐射，特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证，故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。最理想的材料是砷化镓，其次是单晶硅材料。在电池结构方面，普通太阳电池多用平面结构，而聚光太阳电池常采用垂直结构，以减少串联电阻的影响。同时，聚光电池的栅线也较密，典型的聚光电池的栅线约占电池面积的10％，以适应大电流密度的需要。

小散户1

"一直想来看一看" 曾培炎视察四川高技术产业

【2007年-05月-26日 09:50】 【来源:四川日报】



昨(25)日,曾培炎在四川新光硅业科技有限责任公司视察

    新光硅业投产、通威集团1万吨多晶硅项目签约……这段时间，四川硅产业好戏连台。昨（25）日，带着对四川发展的关切之情，中共中央政治局委员、国务院副总理曾培炎对我省高技术产业发展情况进行了视察。

    曾培炎强调，要全面落实科学发展观，按照构建社会主义和谐社会的要求，进一步深化改革开放，加快推进企业技术创新和产品创新，做大做强硅产业。省委书记、省人大常委会主任杜青林，省委副书记、省长蒋巨峰陪同考察。

    借出席第八届中国西部国际博览会的机会，曾培炎不辞辛劳，连续走访了英特尔产品（成都）有限公司、新光硅业科技有限责任公司、乐山—菲尼克斯半导体有限责任公司3家企业。每到一处，他都仔细询问生产工艺、技术水平和市场前景，对四川硅产业发展寄予厚望。

    宽阔的英特尔封装测试生产车间里，一台台先进加工设备整齐排列。工厂2004年开工，2006年底即投入生产，经过两次增资，总投资额从3.5亿美元迅速增加到5.25亿美元。企业负责人介绍说，现有厂房已经为进一步拓展产能留足空间。

    “企业有多少员工？”曾培炎问。“正式员工1200多人，明年还会继续增加。”公司负责人回答。“你们对当地员工素质满意么？”“很满意，这里员工素质很高。”看到英特尔在川发展情况良好，曾培炎说，要加强高技术企业员工的培训，进一步提高产品的技术水平。

    曾培炎一直很关心乐山多晶硅项目的发展，曾多次听取相关汇报。3个月前，新光硅业产出第一炉多晶硅棒产品，标志着我国多晶硅生产技术达到国际先进水平。

    走进企业生产控制室，曾培炎专门要求企业负责人详细介绍工艺流程。听说企业依靠自主创新打破技术垄断，成功掌握了高纯度多晶硅规模生产技术，曾培炎说：“全国最早建立的3个硅材料研究所就有一个在乐山，我一直想来看一看。”他同时指出，老研究所对我国硅产业发展作出了历史贡献，一定要充分发挥好它的作用。      

    目前全球多晶硅年产量只有5万吨，市场需求达到5.7万吨，新光硅业的产品供不应求。按照计划，到2010年，新光硅业将成为中国第一、世界第四大多晶硅生产企业。曾培炎强调，对这样的高技术产业化项目要给予支持。

    在乐山—菲尼克斯半导体有限公司，曾培炎详细考察了企业的生产经营情况。他尤其关心半导体产品的市场销路和利润。听说企业去年实现利润8000余万元，产品销往全球各大电子设备制造企业，曾培炎十分高兴，并叮嘱企业在抓好生产的同时，一定要抓好环境保护和节能减排工作，实现可持续发展。

    国务院副秘书长张平，国家发改委副主任姜伟新，国务院研究室副主任宁吉喆，国务院西部开发办副主任曹玉书，国务院能源办副主任林念修等参加了考察。

    省领导李春城、钟勉等陪同考察。（完）（记者陶然 毛漫丁摄）

hjy66

小散户,我觉得550和大盘老是反着走的,大盘跌它反涨,大涨它反而跌是为什么呢,能不能分析下啊,还有你的550是持股不动呢，还是做T+O的啊,谢谢啊

小散户1

原帖由 hjy66 于 2007-5-28 22:43 发表
小散户,我觉得550和大盘老是反着走的,大盘跌它反涨,大涨它反而跌是为什么呢,能不能分析下啊,还有你的550是持股不动呢，还是做T+O的啊,谢谢啊

个人感觉目前的走势是非常正常的
很多消息还没有正式公布
主力是不可能连续大幅拉抬的
在这里进行清洗浮筹的工作
是非常有利于今后的走势的
另外增发配售部分很快会进入流通
主力如何解决还要看届时沽压的情况如何才能判断

目前的价位已经非常不适合于打短线了
而且我也发现主力根本不理会大盘的走势
成交量非常稳定也是筹码集中的表现
在天威上打t+0会很困难
搞不好会凭空增加自己的持仓成本
得不偿失
我的是低位的筹码
因此持股心态会比较好
已经很久没有交易了~~~~~~~

小散户1

发改委：中国将通过公开招标方式兴建太阳能发电项目

新闻来源：《财经》杂志网   日期：2007-5-29 14:28:58 　

全球第二大能源消费国--中国计划通过公开招标方式兴建太阳能发电项目以压低发电成本，此举旨在加大可再生能源在所有能源消费中的比重。

　　中国国家发改委能源局可再生能源处处长史立山在参加5月26日的一个行业会议后表示，中国计划通过在这一新兴行业中引入“合理的竞争”来提高太阳能发电量。

　　中国计划在2020年前的15年间投资1.5万亿元人民币（1,960亿美元），以提升可再生能源的使用并降低污染。中国希望在2020年前将包括风能、太阳能以及生物能在内的可再生能源在能源供应中的比例占到16%。

　　史立山说：“我们明年在提升太阳能使用方面将有重大举措。”

　　史立山表示，中国希望在2010年前使太阳能装机容量达到300兆瓦，在2020年前达到1,800兆瓦。他说：“如果我们不进一步采取措施，我们在达到这一目标方面就会面临挑战。”

　　史立山表示，中国利用可再生能源已生产了相当于1.8亿吨标准煤的电量，占能源总产量的7.3%。

小散户1

清洁能源成21世纪最重要的经济增长引擎

日期：2007-5-28 11:30:07

慧聪网化工讯：清洁能源的开发可能成为21世纪最重要的经济增长引擎，成为最具创造就业和财富能力的新经济支柱。

　　近年来，全球投向可再生清洁能源，特别是风能、太阳能和燃料乙醇的资金数量激增。此次新投资浪潮的重要特点是风险资本的大量介入，以及众多国家政府的积极参与推动。有一种共识正在形成：只有在新能源技术革命中走在前面，才有可能在未来的世界经济格局中占据优势地位。在开发新能源问题上，过去流行一种自由经济理论支持的看法：能 源体制的转化是一个市场进程，可以靠价格机制的引导完成。

　　 即石油资源一旦开始枯竭，油价就会作出反应，新能源的吸引力因而提高，成为投资开发的新目标。而政府的介入，只能干扰这一进程的自然发展，增加能源体制转换的成本。现在越来越多的人看到，石油价格在一定时期的变化受多种因素影响，未必能反映石油供应的长期走势。尤其是在供应趋紧初期，油价更可能呈波浪起伏，而非直线上升。对于投资者来说，这种价格运作发出的信息是混乱的。实际情况是，石油价格的短期回落很容易动摇投资者的热情。此外，投机因素和泡沫的存在，也意味着资本市场的关注力往往不稳定，给可再生能源的发展带来很大的不确定因素。

　　 鉴于新能源的技术突破往往需要至少几十年的持续投入，要保证有关项目能得到长期稳定的投资，政府的支持和扶助，显然是不可或缺的。政府不仅要有支持可再生能源开发的意向和规划，还需尽早着手实施有力的推动措施。原因之一是新能源的发展仍有较长的路要走。到目前为止，几乎每种可再生能源的发展都面临重大技术障碍，其本身也存在不易克服的缺陷。有关研发工作取得的成果离真正的技术成熟和大规模工业应用仍有距离。尽早着手开发，就意味着能有更多的时间进行多方面的探索，试验不同解决方案，使能源体制的转换尽可能成为一个渐进的过程，降低变化的代价，减小其带来的震动和冲击。

　　 另一个原因是，任何一种新能源的推广使用，甚至过渡性的能源转换，都涉及配套设施方面的巨大资源投入，需要从一开始就纳入通盘规划。发展中国家其实更应尽早将新能源经济的需要纳入基础建设规划：它们尚未建立起石油经济所需的全套基础设施，因此更有余地及早进行调整，减少投资的浪费，在基础建设方面避免走不必要的弯路。目前， 提供财政“补贴”是各国政府扶助可再生能源企业的主要手段。

    这种支持包括向新能源产品的生产者提供资助和税收减免，以及给产品的购买者提供消费补贴和退税等方面的刺激，鼓励更多民众和企业尝试新能源产品。补贴的主要作用在于缩小新、旧能源产品在成本和价格方面的差距，从而削减新能源产品进入市场和扩大市场份额的主要障碍。这对于帮助新能源企业扩大生产，建立支撑新能源工业发展所需的 市场规模，是重要的。但补贴手段也有缺陷。一般来说，财政补贴的提供不可避免会受到以下变数的影响：政府的财政状况，政策目标的优先次序，民众对新能源的兴趣和热情往往随油价而变化。如果有关补贴安排带来过大的公共开支负担，它就很难成为长期的承诺。而补贴安排时效过短，或时断时续，其推动新产业发展的效果将有限。以美国的风电业发展为例，自上世纪末以来，美国风电业的产量经历过三个周期：每两年起伏一次。

　　 原因在于政府提供的税收优惠隔年需重新审议，不利于连贯实施。为了减小可再生能源与传统能源之间的价格差距，除了向前者提供补贴，政府还可考虑对后者实施某种“惩罚”，例如征收排放税，让传统燃料的环境成本真正显露出来。实施这类政策可能触及一些工业部门的利益，也可能给消费者带来一定的价格负担。但这种办法可能更可持续：不增加公共财政的负担，征收的罚款可转用于促进清洁能源的发展。它还有利于保护环境，引导健康的能源消费。从长远看，政府至少可以将这两种办法结合起来使用，减少对“补贴”手段的过度依赖，增强扶助政策的有效性和稳定性。在推动新能源发展方面，各国都高度重视推动技术突破。

　　 这很有道理：推广新能源的关键在于解决有关能源的使用效率和成本问题，这在很大程度上取决于科技创新。但是，片面强调技术突破的重要性，将政策资源过度集中地投入选定的研发项目，也有可能导致政策失衡：忽视对市场环境和竞争机制等其他重要条件的建设和培育，削弱政策推动的整体效果。总之，为了更有效地推动新能源的开发，包括 更有效地推动技术创新，需要有更加平衡的激励政策和高明的政策框架，创造更好的市场环境，鼓励更多的投资者和企业家参与建设明天的能源体制。

小散户1

光伏五企扎堆上市圈钱 比拼产能 无异抱薪救火

新闻来源：国际能源网     日期：2007-5-28 16:26:35

5月18日，中电电气(南京)光伏有限公司(以下简称“中电电气”)成功在美国纳斯达克证券交易所挂牌上市，至此有“江苏五虎”之称的5家光伏公司全部实现海外上市。

      从光伏行业造就中国首富施正荣的那天起，光伏产业始终与资本胶着在一起。由于中国光伏行业普遍存在“95%以上的原料依靠进口，95%以上的市场在国外”的困境，光伏企业不得不通过上市融资购买原料、抢占市场，试图化解行业危机。

      但有业内专家却认为，光伏企业资金充裕、产能扩大后，又陷入新一轮争抢原料和市场的怪圈中。这不仅无法化解行业危机，反而是抱薪救火，适得其反。

      扎堆上市

      5月18日，中电电气经过一年多的筹备，实现在美国纳斯达克上市(股票代码CSUN)。

      目前，中电电气公司拥有6条太阳电池生产线，年生产能力192MW，位居全国第二。此次上市，中电电气共发行美国存托凭证(ADS)850万份，每份凭证定价11美元，共募集资金9350万美元。

      对于上市的初衷，中电电气新闻发言人王经理坦言，目前我国整个光伏行业95%以上的原料依靠进口，企业普遍饱受原料多晶硅供给不足的困扰。而中电电气在美国成功上市融资有利于摆脱这一窘境。

      根据公司上市的招股说明书，此次募集的资金，将用于采购原料、扩充生产能力以及加强企业管控。

      此前，“江苏五虎”中的无锡尚德、苏州CSI阿特斯、常州天合光能和江苏林洋新能源公司已实现海外上市。巧合的是，“采购原料和扩张生产能力”两项资金的用途同样出现在上述四家公司当初的招股说明书中。

      对于这股海外上市高潮，力诺光伏公司总经理张锋认为，光伏产业是典型的资金密集型行业，买原料、扩大产能都需要大量资金投入。但由于国内上市风险较大、银行贷款利息高，所以海外上市似乎成了中国光伏企业最好的选择。

      据了解，不仅是江苏五虎蜂拥海外股市，目前包括天威英利等一批光伏企业都在酝酿海外上市。

      中国可再生能源协会秘书长孟宪淦分析，2006年全球太阳能电池产能2500MW，但仅有1500MW的产品销售出去，库存达到了1000MW。为了能尽快抢占国际市场份额，目前多数国内光伏企业都力图通过这样一个路径实现自我救赎——尽快融资是第一步，然后用融得的资金购买多晶硅原料，保证企业正常生产，扩大产能以抢夺国际市场。

    比如无锡尚德在上市之后，就通过收购日本MSK(日本最大的光伏组件制造商)以及与MEMC(美国休斯电子材料)公司签订多晶硅的供应合同，从而开辟了日本市场，稳住了原材料供应。

    抱薪救火

    当初，施正荣创立的无锡尚德因成功登陆美国股市而一举成为中国首富。如今，众多的跟进者也希望借上市实现财富积聚的夙愿，同时寻求一条化解行业高危现状的有效路径。

    对此，孟宪淦却指出，上市融得的资金虽多，也只能暂时缓解光伏企业原料与市场的双重困局。但在企业利用融资购买了原材料、产能急速扩大后，又会引发对原材料的新一轮争夺。行业危机非但未能化解，反而形成了一个怪圈，加剧了多晶硅原料的紧缺。这无异于抱薪救火，适得其反。

    据了解，国际市场多晶硅原料的价格一直为50-60美元/千克。但由于中国企业争相哄抬价格，目前国际厂商销售给中国企业的多晶硅价格奇高，甚至达到了200美元/千克，且还常常有价无市。而太阳能电池的产成品价格始终在3.1-3.2美元/瓦，国内光伏企业的利润由于哄抬原材料价格而一降再降。

    面对行业整体日愈恶劣的生存状态，力诺光伏公司总经理张锋称，国内光伏企业大量哄抢国际市场的高价多晶硅，实际上是用融得的资金维持了国际8大多晶硅厂商的高额垄断利润。同时，光伏行业很大程度上是依靠政策形成市场，政策的多变将会给企业带来较大的市场风险。据了解，林洋新能源在美国股市的表现并不稳定，甚至一度跌破发行价。

    鉴于光伏产业原材料的紧缺态势，国内企业也在动作。目前中国有三家多晶硅工厂在建，2007年中国本土可生产出数千吨多晶硅，但与激增的需求相比，这仅仅杯水车薪。

    “启动本国市场才是光伏行业根本的出路。”孟宪淦说，4月底，全国人大环资委一次召集了全国250多个光伏企业代表听取意见，酝酿鼓励政策出台。目前国家已明确制定了到2020年国内光伏总装机容量将达1800MW的目标。

小散户1

强制政策将助推太阳能行业的可持续发展

新闻来源：《太阳能信息》第163期B册   日期：2007-5-29 10:09:49

编者的话：随着我国经济的快速发展和工业化的速度加快，我国进入了高耗能时代。在能源的可持续利用方面，能源的短缺和能源的浪费之间的矛盾越来越凸现，再涉及到环境问题，使得传统意义上的能源利用延伸到了更加宽泛的领域中来。2006年，我国能源消费总量达到了24.6亿吨标准煤，其中煤炭占69%，由此产生的能源资源和能源环境问题日益突出。我国不少地区，已经将清洁能源和可再生能源纳入了地区未来发展的整体规划。国家已经颁布实施了《可再生能源法》，以法律的形式将可再生能源的利用确定下来。太阳能作为主要的可再生能源，今后的合理利用就必定越来越受到国家、地区和企业的重视。

      在2007济南太阳能热利用大会上，国家发改委副主任陈德铭表示，无论是从节能减排还是成本节约的角度，太阳能都已经到了非推广不可的时候了，国家也即将制定太阳能强制安装政策。他还进一步明确了太阳能在建筑行业和新农村建设等民用方面推广的必然性。

      合理利用太阳能的好处不言而喻。无论从政府、企业、消费者来说，发展太阳能的愿望都是一致的。政府希望推广应用太阳能，缓减能源紧张的压力，减少温室气体排放；企业希望从太阳能这个新兴的行业中获利；消费者希望从太阳能中得到实惠。所以，国家制定太阳能强制安装政策不但对太阳能行业自身，而且对国家、企业和个人都有好处。加快发展太阳能行业，实际上是利国利民的大好事。海南、深圳等地方政府已经出台了支持安装太阳能热水器的政策，其他一些地区也在根据自己所在地区的实际，正在积极制定相关政策。

      陈德铭指出，太阳能热水器是为城乡居民提供热水的有效途径，欧美已经提出建房必有太阳能技术，西班牙一些国家出台了建筑强制安装太阳能热水器的法律。我们应该学习国外推广太阳能热水器技术的一些经验和做法。相对于欧美来说，我们太阳能行业的发展明显处于发展阶段，许多方面落后于欧美国家。不但产品、技术、质量等方面需要提升，政策支持和资金投入比例也需要不断加大，使得各方面尽快得到收益。但是我们也看到，强制是一柄双刃剑，一方面会促使行业的发展；另一方面，如果使用不当，就会造成不必要的伤害。由于各地区发展不平衡，太阳能强制安装政策必须根据实际情况制定，分阶段实施，避免一轰而上带来的混乱，那样反而使方兴未艾的太阳能产业受阻。强制也应是阶段性的，应不断地加强。建立推广应用太阳能的强制性的政策措施，有利于我国在能源领域的进一步拓展，老百姓也将从中受益，但要根据国家和地区的实际状况，有步骤地实施。

      在本次大会上，国家发改委还向与会人员下发了《推进全国太阳能热利用工作实施方案》，明确提出我国即将制定太阳能热水器的强制安装政策，并对当前的太阳能推广做了具体要求。针对国家发改委下发实施方案将强制推广太阳能，各方面纷纷发表了自己的看法。

皇明太阳能集团有限公司董事长  黄鸣

     作为业界，我提一点意见。第一，强制安装一方面是条件不成熟，另一方面是隐患很大。强制到底要强制谁？一方面要强制安装，另一方面是很多小区禁止安装，不允许安装太阳能热水器。我们是不是先解决小区不让装的问题，尤其是个别地方政府所限定的入围条件，在细则上要有强调。为了保护太阳能事业，也为了保护行业的利益必须要反对一些地方政府、反对某一个机构以任何名义来设置障碍。当然，国家认监委和国家标准设置的强制措施除外。个别地方设置的障碍很容易造成地方保护主义、不公平竞争和假冒伪劣产品横行，最终损害行业利益，尤其是损害消费者的利益。怎么办呢？国家应该提高太阳能行业标准，提高进入门槛，跟国际接轨。国际标准链接了很多行业，比如橡胶、阀门、保温等其他行业的标准。阀门必须符合国家哪项标准，管道必须符合国家哪项标准，一下子就卡死了。我们国家，针对太阳能的国家标准目前还没有。

北京清华阳光能源开发有限责任公司总裁  吴振一

　　我们在要求强制安装的前提下，终究应该明确要求建筑的屋顶和朝阳立面要留出一定合理的空间，有利于安装太阳能热水器。怎么样才算合理的空间，这需要进行科学地测定。一个六层楼一梯12户，如果12户都要太阳能热水器，哪有地方安装？
　　建设部门要对产品规格提出具体的要求。市场上的产品五花八门，各式各样的都有，都说自己的好，没有一个规范的标准。如果建设部提出一定的要求，我们一定会遵循。要保证每家每户都有地方安装太阳能热水器，在地方上可能要出台一些政策，进行集中安装，而不是一家一户地安装。这样解决起来就方便多了。

　   在高层建筑的阳台上安装太阳能设备。我不知道这个可不可行，但是我还是在这里提出来。这里有两种选择方案，从技术来讲，装在自己家的阳台使用集热器的水箱，这个需要一个建设性的发展。我们现在在北京的一个公司有试点。另一方面，就是责任、职责。我们的太阳能厂家将来要实现安装的专业化，保障售后服务和维修。

北京天普太阳能工业有限公司总经理   程翠英


      我觉得非常有必要制定强制性的标准。只有有了标准，这个行业才能健康发展。这个工作是要由政府、消费者、主管部门来共同完成。太阳能高速发展的同时，一些标准没有跟得上步伐。天普刚开始做58的真空管太阳能热水器，用了7年的时间，作为非标准产品来生产。我希望，太阳能与建筑的结合要搞示范点，以区域为示范，以项目为示范。
海南省建设厅调研员  杜治仓


      我们海南省起草了《海南省关于推广应用太阳能热水器的通知》，在《海南日报》上登了一篇文章。第三天，所有海南的报纸头版头条都登了写“海南要强制推行太阳能”的文章。从今年1月1起，海南省凡是新建改建的12层以下的住宅，都必须、都应当使用太阳能热水器。所有的建筑从今年1月1日起必须提出太阳能与建筑一体化设计专项审查意见，如果没有这条，你的建筑不能过关，不能往下进行。我们这个文件出台以后，建设厅对于这个一下子查到底，包括勘察、设计、验收都要经过我们的部门，所以这个执行起来相对容易一些。这个文件出来以后，引起了很大的反响。我们出台这个文件也不容易，其他组织机构也有意见。我们这个过程走过来很不容易，因为前面没有依据。

　　海南省的人大、政协的建议，都有专篇说海南岛是阳光岛，在今年开两会的时候提倡要大力发展太阳能产业。在政府机关层面，我们已经形成了共识，我们还专门开会讨论怎么发展太阳能产业。2006年的时候，问一些建筑设计单位要不要搞太阳能设计，他们说费用怎么办。今年却反过来说了，他们问市场上有些什么样的产品，模式是什么样的，会不会影响建筑造型，因为建筑师把他的产品看得很重。我对房地产公司做了一些调研，以前房地产企业对我说安装太阳能热水器会增加成本，现在房地产企业说太阳能热水器的质量怎么样。他们现在说，新开发的小区都委托设计单位提供专项设计，预留太阳能的安装位置，但是你能给我保证那个产品不出问题吗？这个时候我就犹豫了。如果太阳能出问题，会影响我们的企业形象。太阳能企业准备好了没有？我对太阳能企业心里没底。
江苏太阳雨太阳能有限公司董事长  徐新建


      我想说一下关于强制安装的观点。我跟西班牙的客户交谈的时候，他们也有他们的抱怨。他们的市场比我们做得好，事实上当西班牙出台强制安装的使用政策时，很多西班牙的客户不知道太阳能是什么东西，西班牙的房地产开发商使用人也不知道太阳能是什么东西，都不懂。本来政策是2006年6月1日开始执行，后来大家一致反对，又听说10月1日正式实施。任何国家对新的事物都有一个熟悉的过程，你不能等所有人都熟悉了再出台政策，那样出台的政策也没有太大的意义。


山东力诺瑞特新能源有限公司总经理  申文明


      太阳能行业应该不应该有一个强制认证的权威机构？从大的范围讲，我们非常赞成国家有一个权威机构对太阳能行业的生产企业进行强制认证。站在企业的角度讲，我非常欢迎。我十分期盼国家有这么一个机构对太阳能企业进行强制认证，现在不是卖太阳能热水器的夫妻店太多了，而是生产太阳能热水器的夫妻店太多了。对太阳能企业进行强制认证面临的问题是，物价一体式的认证怎么解决？能不能再提高太阳能热水器的档次？一个太阳能热水器由真空镀膜管加上不锈钢的水箱再加上保温层就出来了，标准是什么？太阳能行业是一个弱势行业，我们从事太阳能企业的人谈不上如履薄冰，但也是很困难的。太阳能行业2006年的总销售量300亿元，加起来还不如海信一年的企业销售额，我们号称60万的从业人员，海信多少从业人员？现在我们的太阳能热水器安装能否达到像西班牙这样的国家强制性管理？如果解决了，真正地做到了强制性的认证，大的问题解决了，小的问题肯定也能解决。

liuadou

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