1（1）
324.0
25.8
Kyocera（日本）京瓷
2（2）
105.0
8.3
BP Solar（英国）
3（3）
84.9
6.8
Mitsubishi Electric（日本） 4（6）
75.0
6.0
Q-Cells（德国）
4（9）
75.0
6.0
Shell Solar（荷兰）壳牌
6（4）
72.0
5.7
Sanyo（日本）三洋
GaAs太阳能电池发明
1958
在先驱者1号通信卫星上应用太阳能电池
1972
美国制订新能源开发计划
1974
日本制订太阳能发电发展的“阳光计划”
1976
非晶硅太阳能电池的发明
1984
美国 7MW 太阳能发电站建成
1985
日本 1MW 太阳能发电站建成
1991
制定再生新能源发电与公共电力网并网法规（德国）
15
美国——“百万屋顶计划”
美国在1997年6月宣布了太阳能“百万屋顶计划”（Million Solar Roofs Initiative），准备在2010年以前，在100万座建筑物上安装太阳能系统，主要是 太阳能光伏发电系统和太阳能热利用系统。
美国太阳能光伏发电与热利用技术比较成熟，开始进入大规模生产阶段。两 大太阳能电池公司年生产能力分别达到 5MW 和10MW，整个美国光伏发电产品 的年销售量达到100MW以上。
到达地球的太阳能，在大气圈外为1.38kW/m2，其中30％向宇宙反射，其余的70％到达 地球。太阳的寿命可达几十亿年。太阳能不会产生CO2等有害物质，是一种清洁能源。
太阳能的缺点是能量密度低、容易受气象条件的影响，不具备蓄电功能等。此外，虽然 太阳能本身对环境无污染，但也应该看到，太阳能电池、电力电子变换装置的制造和使用 过程中仍会产生环境污染，应考虑综合效益。
2
第1章 绪论
开发太阳能的意义以及太阳能发电的现在及展望
第2章 太阳辐射
基本概念
第3章 晶体硅太阳能电池的基本原理
太阳电池的工作原理及其特性
第4章 薄膜太阳电池 第5章 聚光太阳电池
单晶硅电池 晶体硅电池 多晶硅电池
光伏电池
第6章 太阳电池的制造
多元化合物电池
薄膜电池 硅基薄膜电池
燃料敏化太阳能电池
产量 （MW）
1
英利(中国)
3100
2
天合光能(中国)
2471
3
阿特斯(中国)
1800
4
晶科能源(中国)
1700
5
First Solar (美国)
1628
6
韩华(韩国)
1300
7
晶澳(中国)
1218
8
SunPower(美国)
1134
9
京瓷(日本)
1100
10
Solar Frontier (日本) 920
1992
制定逆潮流供电与公共网并网法规（日本）
1994
住宅用太阳光发电系统技术规程（日本）
13
2003Leabharlann RPS法（新能源法案）（日本）
国际上在光伏领域具有领先地位的国家主要有日本、德国、美国、澳大利亚等。 世界十大太阳能电池生产厂2004年排名与产量
生产厂
排名
产量（MW） 比例（％）
Sharp（日本）夏普
太阳光
负极 N型半导体 P型半导体
正极
12
负荷 电流
1.3 今年世界光伏产业的发展状况
太阳能发电发展历程
年代
成就
1800
发现光伏效应
1876
硒的光伏效应研究
1904
Cu、Cu2O 对光的敏感性研究
1940
PN 结理论的研究
1954
单晶硅太阳能电池发明（美国贝尔实验室）
1955
CdS太阳能电池发明
1956
以硅晶体做成的半导体，掺有磷杂质的硅晶体中自由电子是多数载流子，称为N型半导 体；掺有硼杂质的硅晶体中空穴是多数载流子，称为 P 型半导体。若将P型半导体与 N 型 半导体结合，形成 PN 结。
太阳能电池利用了 PN 结的光伏效应。当有光照射太阳能电池时，则激发电子自由运动 流向 N 型半导体，正电荷集结于 P 型半导体，从而产生电位势。若外接负荷，则有电流 流动。
太阳能蝶式热发电
10
亚洲首座太阳能热发电实验电站 历经6年科研攻关和施工建设，我国首个、亚洲最大的塔式太阳能热发电电站— —八达岭太阳能热发电实验电站在延庆建成，并于2012年8月成功发电。这也使 我国成为继美国、西班牙、以色列之后，世界上第四个掌握太阳能热发电技术的 国家。
11
太阳能电池，完成将太阳能转换为电能的任务。太阳能电池主要由半导体硅制成，在 半导体上有光线照射时，吸收光能激发出电子和空穴，在半导体中产生电压（流），称 为“光生伏特效应 ”或简称“光伏效应” （Photovoltaic effect） 。
7
太阳能发电类型
太阳能发电
光-热-电转换
太阳能热发电（太阳槽式热发电、太阳能塔式热发电、太 阳能蝶式热发电）
通过聚集太阳辐射获得热能，将热能转化成高温蒸汽 驱动蒸汽轮机来发电的
光-电转换
太阳能光伏发电 光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池
将太阳能直接转化为电能
8
太阳槽式热发电
9
太阳能塔式热发电
太阳能光伏发电应用技术
目录
第1章 绪论 第2章 太阳辐射 第3章 晶体硅太阳能电池的基本原理 第4章 薄膜太阳电池 第5章 聚光太阳电池 第6章 太阳电池的制造 第7章 光伏系统部件 第8章 光伏系统的应用 第9章 光伏系统设计 第10章 光伏系统的安装、调试及维护 第11章 太阳能光伏发电系统的应用
碲化镉 铜铟镓硒
第7章 光伏系统部件
有机半导体太阳能电池
第8章 光伏系统设计
第9章 光伏系统的安装、调试及维护
第10章 光伏系统的应用
第11章 光伏发电的效益分析
3
第1章 绪论
1.1 开发利用太阳能的重要意义
4
5
化石燃料：煤炭、石油等
资源枯竭 环境问题（如气候变暖、酸雨等）
据已探明的储存量，各种资源可开采的年数为： 石油 45年；天然气 61 年；煤炭 230年；铀 71年
7（8）
65.0
5.4
RWE Schott Solar（德国） 8（5）
63.0
5.0
Isofoton（西班牙）
9（7）
53.0
4.2
台湾茂迪（中国）
10（10）
35.0
2.8
无锡尚德（中国）
10（16）
35.0
2.8
14
注：括号内为2003年排名
2013年全球十大太阳能电池组件企业产量排名
名次
制造商
气候变暖： 自然界食物链逐渐断裂 内陆地区大面积干旱 气温升高会给人类生理机能造成影响 ……
可再生能源：水能、风能、太阳能（Solar Energy）
常规电网的局限性 6
1.2 太阳能的特点
太阳能的热能和光能利用是两个重要的应用领域。
优点： （1）储量巨大 （2）不会枯竭 （3）清洁能源 （4）不受地域限制