引言

时代在进步，但随着时代的发展，资源正在逐渐消耗，许多不可再生资源即将枯竭。为了促进社会的可持续发展，全世界都在寻找可再生资源来取代它们。人们开发了五种新能源；风能、水能、太阳能、海洋能和地热能。其中，太阳能具有最大的发展潜力。通过科学家对太阳能的长期研发，在太阳能发电方面取得了巨大突破。根据不同的利用方式，太阳能有热发电和光伏发电。本文主要介绍了太阳能光伏发电，即光发电。

1、光伏发电的优点

首先，没有枯竭的危险。太阳能每秒到达地面的能量高达80%×104kW，如果地球表面0.1%的太阳能转化为电能，转化率为5%，年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界能耗的40倍；二是安全环保，无噪音，无污染。由于光伏电路利用光能与电能的转化，无污染物排放；第三，太阳能收集地点的地理位置要求不高，不受资源分布区域的限制。只要太阳能电池板能接受光线，就能产生电能，所以可以安装在屋顶或总能接受光线的墙壁上，充分利用空间资源；第四，可靠稳定，使用寿命长，安装维护简单，适用范围广。即使是普通家庭也可以利用太阳能发电。

二、太阳能光伏发电技术现状

(一)环境污染严重

太阳能属于绿色能源，但太阳能的上游组件和硅原料的加工可能会产生严重的污染。在生产太阳能薄膜电池时，会产生四氯化硅、氯化氢和氢气。特别是四氯化硅，如果不处理，可能会变成盐酸和其他酸性物质，污染土壤。许多欧洲国家无法承受太阳能制造的负面影响，因此中国将成为世界太阳能电池的制造中心。

(二)工业化产品长期出口

中国太阳能光伏发电行业的大多数企业自主发展，不够团结，往往不能团结起来。太阳能光伏发电行业以前没有专注于企业之间的合作，面对反倾销危机，合作非常重要。然而，中国太阳能光伏发电行业缺乏一个公认的组织或协调机制来调和大工厂、大工厂和小工厂之间的利益纠纷，光靠少数光伏产业协会就可以发挥非常薄弱的作用。

（3）光伏产业盲目扩张，产业与市场不平等

近几年来，中国光伏产业抓住欧美光伏市场快速增长的机遇，利用国内人力资源成本低的比较优势，实现了快速起步和发展壮大。但受全球光伏产业产能快速扩张和金融危机影响，未来世界光伏市场将呈现供过于求的趋势，使光伏产业面临大规模洗牌。近年来，我国光伏企业普遍停止扩产减产。在这次洗牌过程中，利润率最高的环节将逐步转向下游光伏发电运营，使光伏电力的销售比光伏组件和系统的销售有更长期、更稳定的回报，这也是传统光伏产业(光伏设备制造业)越来越重视并强烈呼吁启动国内光伏市场的根本原因。

三、太阳能光伏发电技术改进措施

（1）提高光电转换效率的材料

在电池生产中，一般采用表面织造、发射区钝化、分区掺杂等技术。开发的电池主要包括平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。从理论研究来看，当阳光集中时，希泽光电效应可能达到的光电转换效率极限值为63.2%，但只有理想材料才能达到。如果晶体结构中形成的缺陷能够准确地出现在需要的地方，其实很难做到。德国科学家正在进行这方面的实验，他们将稀土金属元素与单晶硅混合（Er）德国夫朗霍费莱堡太阳能系统研究所保持世界领先水平，以测试其对转换效率的可能影响。该研究所利用光刻照相技术将电池表面编织成倒金字塔结构。一个13nm厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合。通过改进的电镀工艺，增加了栅极的宽度和高度比:上述电池转化效率超过23%，大值可达23.3％。Kyocera公司制备的大面积(225cm²）单晶太阳能电池转换效率为19.44%。

（2）提高建筑光伏发电面积

大量建筑屋顶没有得到充分利用，应建立并网光伏系统，主要形式为城市并网发电屋顶并网光伏系统。在中国东部沿海经济发达地区，用电量大，光伏发电能力需求强；同时，我国光伏产业主要集中在东部省份，光伏产业在当地经济发展中发挥重要作用，在城市建设屋顶并网发电系统（BAPV）光伏系统与光伏建筑一体化（BIPV），《可再生能源中长期发展规划》提出，到2020年将安装2万套建筑光伏，共安装100万千瓦。

(3)光热发电

太阳能光热发电是指利用大型阵列抛物或碟形镜面收集太阳能热能，通过热交换装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机技术，达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术，避免了昂贵的硅晶体光电转换技术，可以大大降低太阳能发电的成本。此外，这种形式的太阳能利用还有其他形式的太阳能转换无与伦比的优势，即太阳能热水可以储存在一个巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然可以驱动汽轮发电。光热发电产业布局应注重资源优势和优势的合理利用，可综合利用各种可再生能源、互补发电，甚至考虑与热电站联合运行。

四、光伏发电产业未来发展方向

中国是太阳能资源丰富的国家之一。中国西北地区光照资源丰富，每年1平方公里可发电1.5亿度；如果我们开发利用1%的沙漠，我们可以发出相当于中国全年的功耗。在中国北方、沿海等地区，日照量每年超过2000小时，是名副其实的太阳能资源大国。因此，在能源危机的背景下，光伏产业必然是我国未来的能源发展方向。虽然光伏产业目前面临产业结构调整，但总体上并不影响产业的发展步伐。根据世界能源组织、欧洲联合研究中心和欧洲光伏产业协会的预测，到2020年，世界光伏发电将占总电力的1%，到2040年，光伏发电将占全球发电量的20%。据估计，未来几十年全球太阳能光伏产品年均复合增长率将达到25%-30%。目前我国90%的光伏产业市场都在国外，国内的应用还是很有限的。但从长远来看，如果中国不广泛应用太阳能光伏发电技术，经济发展中遇到的能源问题将越来越严重，能源问题必将成为中国经济发展的巨大障碍。在广大农村地区，随着能源问题的深化，对新能源的需求必然会逐渐加深。随着光电材料技术的进步，发电成本将逐步降低。届时，借助国家补贴和推广，光伏产业将从农村向城市发展壮大，大大缓解能源危机，为未来能源结构调整带来更多选择。

结束语

在社会发展中，寻找可替代的可再生资源是首要任务。太阳能资源丰富，清洁节能，光伏发电技术电力转型简单，为中国能源的可持续发展乃至世界能源的可持续发展做出了巨大贡献。在未来的发展过程中，完善太阳能光伏发电技术，保持其优势，尽可能纠正和解决现状，促进新能源的更好发展。