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能源革命对外开放百家论坛之一一四

聚合物太阳能电池光伏材料最新研究进展(上)
主讲嘉宾李永舫,中国科学院院士,中国科学院化学研究所有机固体实验室研究员,苏州大学材料化学与化工学部特聘教授。他主要从事聚合物太阳能电池光伏材料和器件以及导电聚合物电化学等方面的研究。

  1 核心提示 有机太阳能电池是什么?

  有机太阳能电池,就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池,主要是以具有光敏性质的有机物作为半导体的材料,以光伏效应而产生电压形成电流,实现太阳能发电的效果。中国对太阳能电池的研究起步于1958年,20世纪80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百KW 一下子提升到4个厂的4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。2002年后,欧洲市场特别是德国市场的急剧增大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。

  目前,中国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2006年全国太阳能电池的产量为438MW,2007年全国太阳能电池产量为1188MW,中国已经成超越欧洲、日本,成为世界太阳能电池生产第一大国。2008年的产量继续提高,达到了200万千瓦。光伏电池产量年增长速度为1-3倍,光伏电池产量占全球产量的比例也由2002年的1.07%增长到2008年的近15%。商业化晶体硅太阳能电池的效率也从13%-14%提高到16%-17%。总体来看,中国太阳能电池的国际市场份额和技术竞争力大幅提高。在产业布局上,中国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。

  2 核心提示 有机太阳能电池的发展前景

  太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出,太阳能电池市场前景广阔。

  太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种,它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。但是,未来10年晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降,但其主导地位仍不会发生根本改变;而薄膜电池如果能够解决转换效率不高、制备薄膜电池所用设备价格昂贵等问题,将会有巨大的发展空间。

 
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