太阳能光伏发电系统综合介绍 (2).pdf

太阳能光伏发电

崔容强
上海交通大学
2009年9月

目录

一．当前能源形势
二．太阳能光伏发电
三．光伏系统设计
四．光伏产品与建筑的结合
五．国内外光伏建筑一体化工程展示
六．光伏建筑一体化设计规范
七．结语
一当前能源形势

年份201020202030204020502100

比例1:92:83:74:65:58:2
2004年欧洲JRC预测本世纪内常规能源及新能源发展趋势

太阳能光伏发电系统综合介绍北京海瑞克科技发展有限公司
9我国各种能源储采比与世界比较

二太阳能光伏发电

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内容概要

2.1.太阳能光伏发展历程
2.2.全球光伏发展
2.3.中国光伏发展
2.4.太阳能光伏发电系统
2.5.光伏电池及组件分类
2.6.光伏组件设计
2.7.设计依据
2.8.光伏组件工艺流程设计
2.9.光伏组件质量检验及评价

2.1光伏电池发展历史

第一块光伏电池：1954年美国贝尔实验室第一块硅太阳
电池效率6%。
第一块空间电池：1957年美国先锋2号人造卫星
第一个地面光伏电站：1970美国麻省理工学院MIT
第一个光伏计划：1974年美国能源部：“太阳能光伏电
池十年发展规划”
第一个太阳能屋顶计划：1990年德国“2000个光伏屋顶
计划”

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国际光伏研发成长曲线HistoricalRole

世界各类太阳电池实验室最高效率
电池种类转换效率（％）研制单位备注
澳大利亚新南威尔士
单晶硅太阳电池254cm2
大学

背接触聚光单晶硅电池26.8±0.8美国SunPower公司96倍聚光

GaAs多结电池40.7±1.7Spectrolab聚光电池

多晶硅太阳电池20.3±0.5德国弗朗霍夫研究所1.002cm2

InGaP/GaAs30.28±1.2日本能源公司4cm2
14.5(初始)±0.7
非晶硅太阳电池美国USSC公司0.27cm2
12.8(稳定)±0.7
美国国家可再生能源
CIGS19.5±0.60.41cm2
实验室
美国国家可再生能源
CdTe16.5±0.51.032cm2
实验室

多晶硅薄膜电池16.6±0.4德国斯图加特大学4.017cm2
纳米硅太阳电池10.1±0.2日本钟渊公司2微米厚膜
染料敏化电池11.0±0.5EPFL0.25cm2
HIT22.3日本三洋公司

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2.2.全球光伏发展

国际光伏发电目标（占总发电量比例）

50%

25%
10%
0.10%1.10%

20102020203020402050以后

日本光伏发电目标

DataResource：《日本光伏发展及规划》田端祥久

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日欧美的削减成本计划比较

欧盟目标与日本
欧盟目标与日本

DataResource:<日本光伏发展及规划>田端祥久

商业化晶硅电池所使用硅片的厚度持续降低
降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶硅太阳电池成本的有效技术措施，是光伏技
术进步的重要方面。30多年来，太阳电池硅片厚度从70年的450～500μm降低到目前的
180～200μm，降低了一半以上，硅材料用量的大幅度降低对太阳电池成本降低起到了重
要作用，是技术进步促进成本降低的重要范例之一。下图为近年来光伏电池所消耗的硅原
料的下降趋势（t/GW）

2004-2010年晶体硅电池硅消耗量的降低趋势

14
12
10
8
系列1
6
4
2
0
1234567
2004200520062007200820092010

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92010年太阳能光伏发电成本下降趋势

DataResource:BasedonPhotoninternational

光伏产业发展趋势
全球：光伏产量变化

世界光伏产量变化(GW)
资料：上海交通大学太阳能研究所
<中国光伏组件市场调研报告>

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199920002001200220032004200520062007

other
32.2
37.434.636.436.2
40.838.443.442.2RibbonC-Si
CIS
a-Si/Uc-Si
CdTe
Multi-C-Si
50.257.2Mono-C-Si
42.148.251.654.7
52.346.545.2

0.50.5
0.30.7
12.39.68.91.11