光電功能材料分類和工作原理

1、光電功能材料分類和工作原理光電功能材料分類和工作原理3. 光功能材料 3.1. 激光材料 非線性光學(xué)材料 3.3. 光纖材料 3.4. 光電顯示材料 3.5. 光伏材料及太陽(yáng)能電池 3.6. 納米材料 3.7. 液晶材料與LCD目錄光電功能材料分類和工作原理內(nèi)容序言太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介太陽(yáng)能電池工作原理太陽(yáng)能電池分類太陽(yáng)能電池對(duì)材料的要求各類太陽(yáng)能電池的制造方法及研究狀況利用太陽(yáng)能電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)太陽(yáng)能電池的展望光電功能材料分類和工作原理一、序言1、地球每天接收的太陽(yáng)能，相當(dāng)于整個(gè)世界一年所消耗的總能量的200倍。太陽(yáng)每秒發(fā)出的能量就大約相當(dāng)于1.3億億噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)所釋放出的全部熱量。2、太陽(yáng)

2、能是人類取之不盡用之不竭的可再生清潔能源。太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能利用的重要途徑之一光電功能材料分類和工作原理 二十一世紀(jì)將是能源危機(jī)和能源革命的世紀(jì)。眾所周知，世界上已探明的石油存儲(chǔ)量只能供應(yīng)40至50年，世界上石油儲(chǔ)量67%在中東，我國(guó)2004年進(jìn)口原油億噸和成品油4000萬(wàn)噸。我國(guó)已探明煤炭?jī)?chǔ)存量約8200億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，利用目前的工藝技術(shù)，可以安全開采的總儲(chǔ)量約1500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2004年我國(guó)煤炭能源消耗為億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按照目前能源消耗增長(zhǎng)的速率來(lái)計(jì)算的話，則我國(guó)的煤炭?jī)H能夠滿足3040年的使用。常規(guī)能源是地球46億年形成過(guò)程中，太陽(yáng)給予地球能源的儲(chǔ)存，可是在我們幾代人的發(fā)展過(guò)程中，就將這種常規(guī)

3、能源消耗殆盡，這不僅危及到我國(guó)的持續(xù)發(fā)展，而且也是危及到中華民族的能否繼續(xù)生存發(fā)展的大事。 光電功能材料分類和工作原理我國(guó)已決定發(fā)展核電，在未來(lái)十幾年內(nèi)將興建約40個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電組，如果2020年我國(guó)電力裝機(jī)總量達(dá)到9億千瓦，則核電只占總裝機(jī)容量的幾個(gè)百分點(diǎn)，但是預(yù)計(jì)我國(guó)在按照目前的耗能情況比例上升，到2020年全國(guó)消耗常規(guī)能源為60億噸，所排放的CO2將高達(dá)200億噸以上，對(duì)人類的生存環(huán)境將造成嚴(yán)重的影響。我國(guó)天然鈾資源短缺，大力進(jìn)口天然鈾，將會(huì)遇到更為嚴(yán)重的困難，人們還寄托希望于釷，如果釷能發(fā)電，那將提供我國(guó)上千年的能源需求，但是釷能否實(shí)現(xiàn)象鈾一樣的發(fā)電，目前尚無(wú)結(jié)論。我國(guó)東海、南海的能

4、源開發(fā)有待積極進(jìn)行國(guó)際協(xié)作開發(fā)，其儲(chǔ)量尚未可知。常規(guī)能源的消耗量不可逆轉(zhuǎn)的，也是有盡時(shí)的。 光電功能材料分類和工作原理 太陽(yáng)能就是無(wú)污染的巨大能源，太陽(yáng)實(shí)時(shí)給予地球的能量是人類每天所消耗的能量的上萬(wàn)倍，其中70%以上的能量是給予了大海，陸地的降雨量、沿海的臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)都是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的表現(xiàn)形式。據(jù)專家計(jì)算，我國(guó)陸地每年接受太陽(yáng)輻射的能量約為24000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這是取之不盡、用之不竭的綠色能源。問(wèn)題是應(yīng)該盡快地研制出價(jià)格低廉、轉(zhuǎn)換效率較高的光伏電池。目前的太陽(yáng)能電池每三千瓦約需一萬(wàn)美元，價(jià)格十分昂貴，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)我們的國(guó)家和人民所能承受的極限。研制廉價(jià)和轉(zhuǎn)化效率高的太陽(yáng)能電池的歷史使命就責(zé)無(wú)旁貸地落

5、在光電子科技工作者的肩上。光電功能材料分類和工作原理太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量。地球軌道上的平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1367kw/m2。地球赤道的周長(zhǎng)為40000km，從而可計(jì)算出，地球獲得的能量可達(dá)173,000TW（1tw=1012w） 。在海平面上的標(biāo)準(zhǔn)峰值強(qiáng)度為1kw/m2，地球表面某一點(diǎn)24h的年平均輻射強(qiáng)度為2，相當(dāng)于有102,000TW 的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地?zé)崮苜Y源除外）雖然太陽(yáng)能資源總量相當(dāng)于現(xiàn)在人類所利用的能源的一萬(wàn)多倍，但太陽(yáng)能的能量密度低，而且它因地而異，因時(shí)而變，這是開發(fā)利用太陽(yáng)能面臨的主要問(wèn)題。太陽(yáng)能

6、的這些特點(diǎn)會(huì)使它在整個(gè)綜合能源體系中的作用受到一定的限制。 光電功能材料分類和工作原理太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為3.751026W）的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤 它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：無(wú)枯竭危險(xiǎn)；絕對(duì)干凈；不受資源分布地域的限制；可在用電處就近發(fā)電；能源質(zhì)量高；獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。光電功能材料分類和工作原理能源狀況傳統(tǒng)礦石能源不可再生、環(huán)境污染、能源枯竭可再生能源：風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、潮汐能、太?yáng)能等資源豐富、利用方便、潔凈無(wú)污染石油煤

7、天然氣其他世界的能源結(jié)構(gòu)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整太陽(yáng)能利用的重要途徑之一是研制太陽(yáng)能電池！每年排放的二氧化碳達(dá)210萬(wàn)噸礦石能源開采高峰20202030年光電功能材料分類和工作原理世界和中國(guó)主要常規(guī)能源儲(chǔ)量預(yù)測(cè)光電功能材料分類和工作原理二、太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介1、太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，采用半導(dǎo)體產(chǎn)生PN結(jié)來(lái)獲得電位。2、太陽(yáng)能電池是物理電池之一。 光電功能材料分類和工作原理太陽(yáng)能電池的發(fā)展1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制成了世界上第一個(gè)實(shí)用的太陽(yáng)能電池，效率為4%，于1958年應(yīng)用到美國(guó)的先鋒1號(hào)人造衛(wèi)星上。太陽(yáng)能電池逐漸由航天等特殊的用電場(chǎng)合進(jìn)入到地面應(yīng)用中。一個(gè)4KW的屋頂家用光伏系統(tǒng)可以滿足普通家庭的用電需

8、要，每年少排放的CO2的數(shù)量相當(dāng)于一輛家庭轎車的年排放量。由于材料、結(jié)構(gòu)、工藝等方面的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在太陽(yáng)能電池的價(jià)格不到20世紀(jì)70年代的1%。預(yù)期10年內(nèi)太陽(yáng)能電池能源在美國(guó)、日本和歐洲的發(fā)電成本將可與火力發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。目前，年均增長(zhǎng)率35%，是能源技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最快的行業(yè)。光電功能材料分類和工作原理三、太陽(yáng)能電池工作原理光伏效應(yīng)光電功能材料分類和工作原理太陽(yáng)光譜圖太陽(yáng)能電池的發(fā)電原理是基于光伏效應(yīng)(Photovoltaic Effect)由太陽(yáng)光與材料相互作用而產(chǎn)生電勢(shì)。UV Visible Infrared48%光電功能材料分類和工作原理太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，一般的半導(dǎo)體

9、主要結(jié)構(gòu)如下： 圖中，正電荷表示硅原子， 負(fù)電荷表示圍繞在硅原 子旁邊的四個(gè)電子。太陽(yáng)能電池利用原理光電功能材料分類和工作原理采用不同的摻雜工藝，通過(guò)擴(kuò)散作用，將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體（通常是硅或鍺）基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱PN結(jié)。P型半導(dǎo)體（P指positive，帶正電的）：由單晶硅通過(guò)特殊工藝摻入少量的三價(jià)元素組成，會(huì)在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶正電的空穴； N型半導(dǎo)體（N指negative，帶負(fù)電的）：由單晶硅通過(guò)特殊工藝摻入少量的五價(jià)元素組成，會(huì)在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶負(fù)電的自由電子； 當(dāng)晶片受光后，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動(dòng)，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動(dòng)

10、，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結(jié)中形成電勢(shì)差，這就形成了電源。 光電功能材料分類和工作原理四、太陽(yáng)能電池的分類 1、硅系太陽(yáng)能電池 2、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池 3、有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池 4、染料敏化太陽(yáng)能電池?fù)?jù)所用材料分砷化鎵III-V化合物硫化鎘銅銦硒單晶硅太陽(yáng)能電池多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池光電功能材料分類和工作原理太陽(yáng)能電池的種類無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體硅 (單晶、多晶、非晶、復(fù)合型等）化合物半導(dǎo)體（GaAs、CuInSe2、CdTe、InP等）有機(jī)太陽(yáng)能電池有機(jī)半導(dǎo)體（酞菁鋅、聚苯胺、聚對(duì)苯乙炔等）染料敏化（光化學(xué)）太陽(yáng)能電池（納米TiO2等）按照所用材料的不同

11、：光電功能材料分類和工作原理無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體中可以利用各種勢(shì)壘如pn結(jié)、肖特基勢(shì)壘、異質(zhì)結(jié)等形成光伏效應(yīng)。當(dāng)太陽(yáng)能電池受到陽(yáng)光照射時(shí)，光與半導(dǎo)體相互作用可以產(chǎn)生光生載流子，所產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)靠半導(dǎo)體內(nèi)形成的勢(shì)壘分開到兩極，正負(fù)電荷分別被上下電極收集。由電荷聚集所形成的電流通過(guò)金屬導(dǎo)線流向電負(fù)載。 工作原理光電功能材料分類和工作原理無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展表1 無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池的性能及應(yīng)用光電功能材料分類和工作原理有機(jī)太陽(yáng)能電池有機(jī)太陽(yáng)能電池，顧名思義，就是由有機(jī)材料構(gòu)成核心部分的太陽(yáng)能電池 。 研究進(jìn)展: 美國(guó)加州伯克利分校科學(xué)家在2002年利用塑料納米技術(shù)研制出第一代塑料太陽(yáng)能電池，可以安

12、裝在一系列便攜式設(shè)備及可穿戴式電子設(shè)備上。提供的電壓。特點(diǎn)：價(jià)格低、易成型，通過(guò)化學(xué)修飾調(diào)控性能。光電功能材料分類和工作原理染料敏化太陽(yáng)能電池染料敏化太陽(yáng)能電池主要是模仿光合作用原理，研制出來(lái)的一種新型太陽(yáng)電池，其主要優(yōu)勢(shì)是：原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，在大面積工業(yè)化生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)所有原材料和生產(chǎn)工藝都是無(wú)毒、無(wú)污染的，部分材料可以得到充分的回收，對(duì)保護(hù)人類環(huán)境具有重要的意義。自從1991年瑞士洛桑高工（EPFL）M. Grtzel教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在該技術(shù)上去的突破以來(lái)，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家投入大量資金研發(fā)。光電功能材料分類和工作原理染料敏化太陽(yáng)能電池染料敏化太陽(yáng)能電池

13、的研究歷史可以追溯到19世紀(jì)早期的照相術(shù)。1837年，Daguerre制出了世界上第一張照片。兩年后，F(xiàn)ox Talbot將鹵化銀用于照片制作，但是由于鹵化銀的禁帶寬度較大，無(wú)法響應(yīng)長(zhǎng)波可見(jiàn)光，所以相片質(zhì)量并沒(méi)有得到很大的提高。1883年，德國(guó)光電化學(xué)專家Vogel發(fā)現(xiàn)有機(jī)染料能使鹵化銀乳狀液對(duì)更長(zhǎng)的波長(zhǎng)敏感，這是對(duì)染料敏化效應(yīng)的最早報(bào)導(dǎo)。使用有機(jī)染料分子可以擴(kuò)展鹵化銀照相軟片對(duì)可見(jiàn)光的響應(yīng)范圍到紅光甚至紅外波段，這使得“全色”寬譜黑白膠片乃至現(xiàn)在的彩色膠片成為可能。光電功能材料分類和工作原理染料敏化太陽(yáng)能電池1887年，Moser將這種染料敏化效應(yīng)用到鹵化銀電極上，從而將染料敏化的概念從照相

14、術(shù)領(lǐng)域延伸到光電化學(xué)領(lǐng)域。1964年，Namba和Hishiki發(fā)現(xiàn)同一種染料對(duì)照相術(shù)和光電化學(xué)都很有效。這是染料敏化領(lǐng)域的重要事件，只是當(dāng)時(shí)不能確定其機(jī)理，即不確定敏化到底是通過(guò)電子的轉(zhuǎn)移還是通過(guò)能量的轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)的。直到20世紀(jì)60年代，德國(guó)的Tributsch發(fā)現(xiàn)了染料吸附在半導(dǎo)體上并在一定條件下產(chǎn)生電流的機(jī)理，才使人們認(rèn)識(shí)到光照下電子從染料的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后繼而注入半導(dǎo)體的導(dǎo)帶的光電子轉(zhuǎn)移是造成上述現(xiàn)象的根本原因。這為光電化學(xué)電池的研究奠定了基礎(chǔ)。光電功能材料分類和工作原理染料敏化太陽(yáng)能電池但是由于當(dāng)時(shí)的光電化學(xué)電池采用的是致密半導(dǎo)體膜，染料只能在膜的表面單層吸附，而單層染料只能吸收很

15、少的太陽(yáng)光，多層染料又阻礙了電子的傳輸，因此光電轉(zhuǎn)換效率很低，達(dá)不到應(yīng)用水平。后來(lái)人們制備了分散的顆粒或表面積很大的電極來(lái)增加染料的吸附量，但一直沒(méi)有取得非常理想的效果。1991年，Grtzel在ORegan的啟發(fā)下，應(yīng)用了ORegan制備的比表面積很大的納米TiO2顆粒，使電池的效率一舉達(dá)到7.9 %，取得了染料敏化太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的重大突破。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，納米技術(shù)促進(jìn)了染料敏化太陽(yáng)能電池的發(fā)展。 光電功能材料分類和工作原理 染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSCs）電池結(jié)構(gòu) 陽(yáng)極：染料敏化半導(dǎo)體薄膜 TiO2、染料陰極：鍍鉑的導(dǎo)電玻璃ORegan B.and Grtzel M., Nature, 1991,

16、353,737740光電功能材料分類和工作原理五、太陽(yáng)能電池對(duì)材料的要求半導(dǎo)體材料的禁帶不能太寬要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率材料本身對(duì)環(huán)境不造成污染材料便于工業(yè)化生產(chǎn)且材料性能穩(wěn)定光電功能材料分類和工作原理六、各類太陽(yáng)能電池的制造方法及研究狀況種類材料太陽(yáng)能單電池效率太陽(yáng)能電池模塊效率主要制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)硅系太陽(yáng)能電池單晶硅1524%1320%表面結(jié)構(gòu)化發(fā)射區(qū)鈍化分區(qū)摻雜效率最高技術(shù)成熟工藝繁瑣成本高多晶硅a1017%1015%化學(xué)氣相沉積法液相外延法濺射沉積法無(wú)效率衰退問(wèn)題成本遠(yuǎn)低于單晶硅效率低于單晶硅非晶硅813%510%反應(yīng)濺射法PECVD法LPCVD法成本較低轉(zhuǎn)換效率較高穩(wěn)定性不高光電功能材

17、料分類和工作原理種類材料 單電池效率模塊效率主要制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池砷化鎵19 32%2330%MOVPE和LPE技術(shù)效率較高成本較單晶硅低易于規(guī)模生產(chǎn)原材料鎘有劇毒碲化鎘1015%710%銅銦硒1012%810%真空蒸鍍法和硒化法價(jià)格低廉性能良好工藝簡(jiǎn)單原材料來(lái)源比較有限納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池811%8%溶膠凝膠法水熱反應(yīng)濺射法成本低廉工藝簡(jiǎn)單性能穩(wěn)定有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池35%處于研發(fā)當(dāng)中易制作材料廣泛成本低壽命短光電功能材料分類和工作原理七、利用太陽(yáng)能電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：屬于可再生能源，不必?fù)?dān)心能源枯竭太陽(yáng)能本身并不會(huì)給地球增加熱負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中低污染、平穩(wěn)無(wú)噪音發(fā)電裝置需

18、要極少的維護(hù),壽命可達(dá)20年所產(chǎn)生的電力既可供家庭單獨(dú)使用也可并入電網(wǎng)用途廣泛光電功能材料分類和工作原理缺點(diǎn)：受地域及天氣影響較大由于太陽(yáng)能分散、密度低，發(fā)電裝置會(huì)占去較大的面積光電轉(zhuǎn)化效率低致使發(fā)電成本較傳統(tǒng)方式偏高光電功能材料分類和工作原理 目前，太陽(yáng)能電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶態(tài)硅三種。單晶硅太陽(yáng)能電池變換效率最高，已達(dá)以上，但價(jià)格也最貴。非晶態(tài)硅太陽(yáng)電池變換效率最低，但價(jià)格最便宜，今后最有希望用于一般發(fā)電的將是這種電池。一旦它的大面積組件光電變換效率達(dá)到，每瓦發(fā)電設(shè)備價(jià)格降到美元時(shí)，便足以同現(xiàn)在的發(fā)電方式競(jìng)爭(zhēng)。 當(dāng)然，特殊用途和實(shí)驗(yàn)室中用的太陽(yáng)電池效率要高得多。如美國(guó)波音公司開發(fā)的

19、由砷化鎵半導(dǎo)體同銻化鎵半導(dǎo)體重疊而成的太陽(yáng)能電池，光電變換效率可達(dá)，快趕上了燃煤發(fā)電的效率，但是由于它太貴，目前只能限于在衛(wèi)星上使用。八、太陽(yáng)能電池的展望光電功能材料分類和工作原理八、太陽(yáng)能電池的展望III-V族化合物及銅銦硒等系由稀有元素所制備，但從材料來(lái)源看，這類太陽(yáng)能電池很難占據(jù)主導(dǎo)地位。另兩類電池染料敏化太陽(yáng)能電池和有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，它們的研究剛剛起步，短時(shí)間內(nèi)不可能替代硅系太陽(yáng)能電池。從轉(zhuǎn)換效率和材料的來(lái)源角度講，多晶硅和非晶硅薄膜電池將最終取代單晶硅電池，成為市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。今后研究的重點(diǎn)除繼續(xù)開發(fā)新的電池材料外應(yīng)集中在如何降低成本上來(lái)，近來(lái)國(guó)外曾采用某些技術(shù)制得硅條帶作為多晶硅

20、薄膜太陽(yáng)能電池的基片，以達(dá)到降低成本的目的，效果還是比較理想的。光電功能材料分類和工作原理小 結(jié)太陽(yáng)能電池在航天技術(shù)發(fā)展中有著不可替代的作用。由于材料與器材結(jié)構(gòu)的研究與開發(fā),太陽(yáng)電能池的地面應(yīng)用的潛在能力得到了發(fā)揮。從微觀上認(rèn)識(shí)光伏太陽(yáng)能電池的本質(zhì)，開展原位表征和超快時(shí)間分辨技術(shù)研究光生電子的遷移傳輸規(guī)律，為人們?cè)O(shè)計(jì)較高光電轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料及染料敏化劑提供理論指導(dǎo)。太陽(yáng)能的開發(fā)利用是人類進(jìn)入21世紀(jì)必須解決的難題。太陽(yáng)能電池作為清潔太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置將有利于緩解世界的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題。太陽(yáng)能電池的研究有著重要的意義。光電功能材料分類和工作原理光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展1、傳統(tǒng)的化石能源資源日益枯竭，

21、嚴(yán)重的環(huán)境污染 制約了世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。2、能源的需求有增無(wú)減，能源資源已成為重要的戰(zhàn) 略物資。3、太陽(yáng)能利用和光伏發(fā)電是最有發(fā)展前景的可再生 能源。4、世界各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)發(fā)展可再生能源的扶持政策、 法令、法規(guī)。5、從2006年1月1開始，我國(guó)可再生能源法開 始實(shí)施。光電功能材料分類和工作原理根據(jù)歐盟的預(yù)測(cè)：到2030年 太陽(yáng)能發(fā)電將占總能耗10%以上 可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占30%到2050年 太陽(yáng)能發(fā)電將占總能耗20% 可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占50%以上光電功能材料分類和工作原理1、世界光伏電池產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，最近年的平均增長(zhǎng)速度超過(guò)0%。 2005年世界太陽(yáng)電池產(chǎn)量達(dá)到1650MW，

22、比2004增加了38%。日本光伏電池產(chǎn)量再次領(lǐng)先增長(zhǎng)到762MW，增長(zhǎng)率為27%；歐洲產(chǎn)量增加48%，達(dá)到464MW；美國(guó)增加12%，達(dá)到156MW；世界其他地區(qū)增加96%，達(dá)到274MW。二、世界光伏產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用特點(diǎn)光電功能材料分類和工作原理歷年世界太陽(yáng)電池產(chǎn)量光電功能材料分類和工作原理世界頂級(jí)十家太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠2005年及2006（預(yù)測(cè)）產(chǎn)量公司2005年產(chǎn)量排名2006年預(yù)測(cè)產(chǎn)量排名夏普428 MW兆瓦 1500 MW1Q-Cells166 MW2234 MW2京瓷142 MW3175 MW3三洋125 MW4150 MW4三菱100 MW5125 MW6肖特95 MW6110 MW7B

23、P太陽(yáng)能86 MW7105 MW10尚德82 MW8150 MW4茂迪60 MW9110 MW7Detsche cell包括殼牌太陽(yáng)能 96 MW殼牌太陽(yáng)能5910110 MW7光電功能材料分類和工作原理2、在光伏應(yīng)用和安裝方面，德日美依然是世界三個(gè)最大最主要的光伏應(yīng)用市場(chǎng)。 2005年全球安裝太陽(yáng)電池組件1460MW,比前一年增長(zhǎng)了34%。德國(guó)安裝837MW,比前一年增長(zhǎng)了53%；占世界安裝量的57%；日本安裝292MW,比前一年增長(zhǎng)了14% ，占世界安裝量的20%；美國(guó)安裝102MW，占世界安裝量的7%；歐洲其它地區(qū)安裝88MW，占世界安裝量的6%；世界其它地區(qū)安裝146MW，占世界安裝量

24、的10%。 光電功能材料分類和工作原理2005年世界各地光伏安裝量及所占比例地區(qū)2005年安裝量（MW）德國(guó)837日本292美國(guó)102歐洲其它地區(qū)88世界其它地區(qū)146光電功能材料分類和工作原理3、晶體硅太陽(yáng)電池繼續(xù)保持領(lǐng)先地位，占據(jù)了90%以上的份額，其中多晶硅太陽(yáng)電池的份額為52.3%，單晶硅為38.3%，帶硅/片硅電池2.9%。預(yù)計(jì)今后十年內(nèi)晶體硅仍將占主導(dǎo)地位。光電功能材料分類和工作原理1995-2005年各類太陽(yáng)電池的產(chǎn)量百分比（%）1999200020012002200320042005單晶硅40.837.434.636.432.236.238.3多晶硅42.148.250.251

25、.657.254.752.3帶硅/片硅4.14.35.64.64.43.32.9非晶硅12.39.68.96.44.54.44.7銻化鎘0.50.30.50.71.11.11.6銅銦化錫0.20.20.20.20.60.40.2光電功能材料分類和工作原理2004-2008年多晶硅原料的產(chǎn)量及預(yù)測(cè)年份200420052006(e)2007(e)2008(e)全球硅料產(chǎn)量(噸)2800032000360004200052000半導(dǎo)體消耗量(噸)1800018000189001984520837太陽(yáng)能硅料(噸)1000014000171002215531163每瓦消耗量(克)1312111110硅片

26、產(chǎn)量(MW)7691167155520142833電池片產(chǎn)量(MW)900137382923703333電池片需求量(MW)12001560202826363427供需缺口(MW)30018719926794光電功能材料分類和工作原理2004-2008年世界主要高純多晶硅制造商產(chǎn)量和生產(chǎn)能力一覽表公司名稱產(chǎn)量(噸)擴(kuò)產(chǎn)后的產(chǎn)能(噸)20042005200620072008Hemlock(美國(guó))7000740077001000011000Wacker(德國(guó))50005000550065009000Tokuyama(日本)52005200540054008400MEMC(美國(guó)/意大利)25003700520064008000REC SGS(美國(guó))21002300270060007400REC AsiMI(美國(guó))22003000330033003300三菱(日本/美國(guó))28002800280028002800住友鈦(日本)700700700700700光電功能材料分類和工作原理我國(guó)1、近幾年來(lái)太陽(yáng)電池產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。1958年 開始研究太陽(yáng)電池1971年 首次將光伏電池成功應(yīng)用于東方紅2號(hào)衛(wèi)星1973年 開始太陽(yáng)電池地面應(yīng)用從七十年代初到八十年代末，由于成本高，太陽(yáng)