光伏电池的发展历史

按时间的发展顺序，太阳电池发展有关的历史事件汇总如下：1839年法国科学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应(简称光伏现象)。1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒(Se)的光伏效应，并制作第一片硒太阳能电池。1883年美国发明家charlesFritts描述了第一块硒太阳能电池的原理。1904年Hallwachs发现铜与氧化亚铜(Cu/Cu2O)结合在一起具有光敏特性德国物理学家爱因斯坦(AlbertEinstein)发表关于光电效应的论文。1918年波兰科学家Czochralski发展生长单晶硅的提拉法工艺。1921年德国物理学家爱因斯坦由于1904年提出的解释光电效应的理论获得诺贝尔(Nobel)物理奖。1930年B.Lang研究氧化亚铜/铜太阳能电池，发表“新型光伏电池”论文W.Schottky发表“新型氧化亚铜光电池”论文。1932年Audobert和Stora发现硫化镉(CdS)的光伏现象。1933年L.O.Grondahl发表“铜-氧化亚铜整流器和光电池”论文。1941年奥尔在硅上发现光伏效应。1951年生长p-n结，实现制备单晶锗电池。1953年Wayne州立大学DanTrivich博士完成基于太阳光普的具有不同带隙宽度的各类材料光电转换效率的第一个理论计算。1954年RCA实验室的P.Rappaport等报道硫化镉的光伏现象，(RCA:RadioCorporationofAmerica，美国无线电公司)。贝尔(Bell)实验室研究人员D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson报道4.5%效率的单晶硅太阳能电池的发现，几个月后效率达到6%。(贝尔实验室三位科学家关于单晶硅太阳电池的研制成功)1955年西部电工(WesternElectric)开始出售硅光伏技术商业专利，在亚利桑那大学召开国际太阳能会议，Hoffman电子推出效率为2%的商业太阳能电池产品，电池为14mW/片，25美元/片，相当于1785USD/W。1956年P.Pappaport，J.J.Loferski和E.G.Linder发表“锗和硅p-n结电子电流效应”的文章。1957年Hoffman电子的单晶硅电池效率达到8%D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson获得“太阳能转换器件”专利权。1958年美国信号部队的T.Mandelkorn制成n/p型单晶硅光伏电池，这种电池抗辐射能力强，这对太空电池很重要Hoffman电子的单晶硅电池效率达到9%第一个光伏电池供电的卫星先锋1号发射，光伏电池100c㎡，0.1W，为一备用的5mW话筒供电。1959年Hoffman电子实现可商业化单晶硅电池效率达到10%，并通过用网栅电极来显著减少光伏电池串联电阻卫星探险家6号发射，共用9600片太阳能电池列阵，每片2c㎡，共20W。1960年Hoffman电子实现单晶硅电池效率达到14%。1962年第一个商业通讯卫星Telstar发射，所用的太阳能电池功率14W。1962年第一个商业通讯卫星Telstar发射，所用的太阳能电池功率14W。1962年第一个商业通讯卫星Telstar发射，所用的太阳能电池功率14W。1963年Sharp公司成功生产光伏电池组件日本在一个灯塔安装242W光伏电池阵列，在当时是世界最大的光伏电池阵列。1964年宇宙飞船“光轮发射”，安装470W的光伏阵列。1965年PeterGlaser和A.D.Little提出卫星太阳能电站构思。1966年带有1000W光伏阵列大轨道天文观察站发射。1972年法国人在尼日尔一乡村学校安装一个硫化镉光伏系统，用于教育电视供电。1973年美国特拉华大学建成世界第一个光伏住宅。1974年日本推出光伏发电的“阳光计划”Tyco实验室生长第一块EFG晶体硅带，25mm宽，457mm长(EFG:EdgedefinedFilmFed-Growth，定边喂膜生长)。1977年世界光伏电池超过500KWD.E.Carlson和C.R.Wronski在W.E.Spear的1975年控制p-n结的工作基础上制成世界上第一个非晶硅(a-Si)太阳能电池。1979年世界太阳能电池安装总量达到1MW。1980年ARCO太阳能公司是世界上第一个年产量达到1MW光伏电池生产厂家三洋电气公司利用非晶硅电池率先制成手持式袖珍计算器，接着完成了非晶硅组件批量生产并进行了户外测试。1981年名为SolarChallenger的光伏动力飞机飞行成功。1982年世界太阳能电池年产量超过9.3MW。1983年世界太阳能电池年产量超过21.3MW名为SolarTrek的1KW光伏动力汽车穿越澳大利亚，20天内行程达到4000Km.1984年面积为929c㎡的商品化非晶硅太阳能电池组件问世。1985年单晶硅太阳能电池售价10USD/W澳大利亚新南威尔土大学MartinGreen研制单晶硅的太阳能电池效率达到20%。1986年6月，ARCOSolar发布G-4000———世界首例商用薄膜电池“动力组件”。1987年11月，在3100Km穿越澳大利亚的PentaxWorldSolarChallengePV-动力汽车竞赛上，GMSunraycer获胜，平均时速约为71km/h。1990年世界太阳能电池年产量超过46.5MW。1991年世界太阳能电池年产量超过55.3MW瑞士Gratzel教授研制的纳米TiO2染料敏化太阳能电池效率达到7%。1992年世界太阳能电池年产量超过57.9MW。1993年世界太阳能电池年产量超过60.1MW。1994年世界太阳能电池年产量超过69.4MW。1995年世界太阳能电池年产量超过77.7MW光伏电池安装总量达到500MW。1996年世界太阳能电池年产量超过88.6MW。1997年世界太阳能电池年产量超过125.8MW。1998年世界太阳能电池年产量超过151.7MW多晶硅太阳能电池产量首次超过单晶硅太阳能电池。1999年世界太阳能电池年产量超过201.3MW美国NREL的M.A.Contreras等报道铜铟锡(CIS)太阳能电池效率达到18.8%非晶硅太阳能电池占市场份额12.3%。2000年世界太阳能电池年产量超过399MWWuX.，DhereR.G.，AibinD.S.等报道碲化镉(CdTe)太阳能电池效率达到16.4%单晶硅太阳能电池售价约为3USD/W。2002年世界太阳能电池年产量超过540MW多晶硅太阳能电池售价约为2.2USD/W。2003年世界太阳能电池年产量超过760MW德国FraunhoferISE的LFC(Laserfired-contact)晶体硅太阳能电池效率达到20%。2004年世界太阳能电池年产量超过1200MW德国FraunhoferISE多晶硅太阳能电池效率达到20.3%非晶硅太阳能电池占市场份额4.4%，降为1999年的1/3，CdTe占1.1%而CIS占0.4%。2005年世界太阳能电池年产量1759MW。中国太阳能发电发展历史中国作为新的世界经济发动机，光伏业业呈现出前所未有的活力。大量光伏企业应运而生，现在光伏产量已经达到世界领先水平。现在OFweek太阳能光伏网带大家来回顾下中国太阳能发展历史：1958，中国研制出了首块硅单晶1968年至1969年底，半导体所承担了为“实践1号卫星”研制和生产硅太阳能电池板的任务。在研究中，研究人员发现，P+/N硅单片太阳电池在空间中运行时会遭遇电子辐射，造成电池衰减，使电池无法长时间在空间运行。1969年，半导体所停止了硅太阳电池研发，随后，天津18所为东方红二号、三号、四号系列地球同步轨道卫星研制生产太阳电池阵。1975年宁波、开封先后成立太阳电池厂，电池制造工艺模仿早期生产空间电池的工艺，太阳能电池的应用开始从空间降落到地面。1998年，中国政府开始关注太阳能发电，拟建第一套3MW多晶硅电池及应用系统示范项目。2001年，无锡尚德建立10MWp(兆瓦)太阳电池生产线获得成功，2002年9月，尚德第一条10MW太阳电池生产线正式投产，产能相当于此前四年全国太阳电池产量的总和，一举将我国与国际光伏产业的差距缩短了15年。2003到2005年，在欧洲特别是德国市场拉动下，尚德和保定英利持续扩产，其他多家企业纷纷建立太阳电池生产线，使我国太阳电池的生产迅速增长。2004年，洛阳单晶硅厂与中国有色设计总院共同组建的中硅高科自主研发出了12对棒节能型多晶硅还原炉，以此为基础，2005年，国内第一个300吨多晶硅生产项目建成投产，从而拉开了中国多晶硅大发展的序幕。2007，中国成为生产太阳电池最多的国家，产量从2006年的400MW一跃达到1088MW。2008年，中国太阳电池产量达到2600MW。2009年，中国太阳电池产量达到4000MW。2006年世界太阳能电池年产量2500MW。2007年世界太阳能电池年产量4450MW。2008年世界太阳能电池年产量7900MW。2009年世界太阳能电池年产量10700MW。2010年世界太阳能电池年产量将达15200MW。

1958，中国研制出了首块硅单晶。

1968年至1969年底，半导体所承担了为“实践1号卫星”研制和生产硅太阳能电池板的任务。在研究中，研究人员发现，P+/N硅单片太阳电池在空间中运行时会遭遇电子辐射，造成电池衰减，使电池无法长时间在空间运行。

1969年，半导体所停止了硅太阳电池研发，随后，天津18所为东方红二号、三号、四号系列地球同步轨道卫星研制生产太阳电池阵。

1975年宁波、开封先后成立太阳电池厂，电池制造工艺模仿早期生产空间电池的工艺，太阳能电池的应用开始从空间降落到地面。

1998年，中国政府开始关注太阳能发电，拟建第一套3MW多晶硅电池及应用系统示范项目，这个消息让现在的天威英利新能源有限公司的董事长苗连生看到了一线曙光。可是，当时太阳能产业发展前景尚不明朗，加之受政策因素制约，令不少人对这一新能源项目望而却步。在合作伙伴退出的情况下，苗连生毅然逆势而上，争取到了这个项目的批复，成为中国太阳能产业第一个“吃螃蟹”的人。

2001年，无锡尚德建立10MWp(兆瓦)太阳电池生产线获得成功，2002年9月，尚德第一条10MW太阳电池生产线正式投产，产能相当于此前四年全国太阳电池产量的总和，一举将我国与国际光伏产业的差距缩短了15年。

2003到2005年，在欧洲特别是德国市场拉动下，尚德和保定英利持续扩产，其他多家企业纷纷建立太阳电池生产线，使我国太阳电池的生产迅速增长。

2004年，洛阳单晶硅厂与中国有色设计总院共同组建的中硅高科自主研发出了12对棒节能型多晶硅还原炉，以此为基础，2005年，国内第一个300吨多晶硅生产项目建成投产，从而拉开了中国多晶硅大发展的序幕。

2007，中国成为生产太阳电池最多的国家，产量从2006年的400MW一跃达到1088MW。

2008年，中国太阳电池产量达到2600MW。

2009年，中国太阳电池产量达到4000MW。

2006年世界太阳能电池年产量2500MW。

2007年世界太阳能电池年产量4450MW。

2008年世界太阳能电池年产量7900MW。

2009年世界太阳能电池年产量10700MW。

2013年3月无锡市中级人民法院发公告称，无锡尚德太阳能电力有限公司无法归还到期债务，依法裁定破产重整。

2015年前三季度，我国光伏制造业总产值已超2000亿元。其中，多晶硅产量约为10.5万吨，同比增长20%；硅片产量约为68亿片，同比增长10%以上；电池片产量约为28GW，同比增长10%以上；组件产量约为31GW，同比增长26.4%。光伏企业盈利情况得到明显好转，产业链各环节均有较大幅度增长。2015年前三季度，我国光伏产品进出口、下游电站建设、企业盈利等领域全面向好。其中，硅片、电池片、组件等主要光伏产品出口额达到100亿美元。光伏新增装机约10.5GW ，同比增长177%，其中地面电站约为6.5GW。 目前我国光伏企业的自主研发实力普遍不强，主要的半导体原材料和设备均靠进口，技术瓶颈已严重制约我国光伏产业的发展。

在整个光伏产业链中，封装环节技术和资金门槛最低，致使我国短时间内涌现出170多家封装企业，总封装能力不少于200万千瓦。但由于原材料价格暴涨、封装产能过剩，这些企业基本上没有多少利润，产品质量也参差不齐。

相对而言，处于产业链上游、拥有先进技术的无锡尚德、南京中电光伏等太阳能电池制造商，日子要好过得多。他们生产的多为第一代晶体太阳能电池，性能稳定，是市场上的主流产品。

不过，在世界范围内，太阳能电池产品正由第一代向第二代过渡，第二代产品的薄膜太阳能电池的硅材料用量少得多，其成本已低于晶体太阳能电池。在专家看来，薄膜太阳能电池今后将和晶体太阳能电池展开激烈竞争。

中科院电工所研究员、中国可再生能源学会副理事长孔力认为，我国在晶体太阳能电池的后续研发，以及薄膜太阳能电池的研发等方面与国外存在较大差距，至少落后10年。

光伏技术的世界纪录保持者基本上是国外公司。例如，日本京瓷推出了光电转换效率为18．5%的多晶体硅太阳能电池；日本三洋利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，光电转换效率达22%；美国联合太阳能公司以微米级不锈钢带为衬底的柔性非晶硅薄膜太阳能电池，与其他公司的玻璃硬衬底太阳能电池相比具有重量轻、可弯曲等优点。

世界光伏技术不断突破，产业成本不断下降。《2007中国光伏发展报告》称，随着技术的不断进步和产业规模的不断扩大，光伏发电的成本有望在2030年以后与常规电力相竞争，成为主流能源利用形式。

在9月份于北京举行的2007世界太阳能大会暨展览会上，国际太阳能学会副主席、日本京瓷公司顾问汤川荣男介绍，日本计划在2010年、2020年和2030年将光伏发电的成本分别降到相当于每度电1．5元、0．93元和0．47元人民币的水平。另据国际能源署预测，2020年世界光伏发电的发电量将占总发电量的2%，2040年则会占到20%－28%。 我国光伏产业发展正处在上升期，如果能够突破政策和技术方面的瓶颈，必然前途无限。上海交通大学太阳能研究所所长、博士生导师崔荣强认为，当前国家应加强政策引导，促进行业缩短与国际先进水平的差距。

首先，制定以培养光伏应用市场和促进光伏产业发展为目标的中长期规划，从法律上规定和细化可再生电力采购比例和重点用途。

其次，鼓励民用上网。借鉴国外经验，逐步启动和实施真正意义的光伏屋顶计划，确立光伏发电在全国电力能源结构中的地位。

第三，建立专项扶持资金，在金融财税等环节实施费用减免政策。如目前国内电费中抽出专用资金补贴到光伏产业中；贫困地区发展光伏用电，政府补贴一部分，企业支持一部分，以成本价支持等。

第四，借鉴发达国家普通建筑必须要有光伏产品的经验，在发达地区实施公共设施、政府建筑必须采用太阳能的刚性政策。

第五，扶持上游高纯度硅原材料产业，降低光伏电池成本，进而加快光伏并网电站成本的降低和应用推广。 全国1200多所高职院校中，真正开设光伏发电技术应用专业的不超过30家。 教育部高职高专新能源分教指委主任委员戴裕崴教授说，因为国内缺少专门的高技能人才，一般只好招用电子、化工等专业毕业生，根据需要再培养。光伏产业大部分需要的是复合型技能人才，巨大的缺口亟待高职毕业生填补。

某知名太阳能公司负责人也表示：光伏产业蓬勃发展，太阳能的应用领域愈来愈广，但是专业对口的人才太少了，每年缺口约有20万。

半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。

1833年，英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。

不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。

1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。半导体的这四个效应，(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。

在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

很多人会疑问，为什么半导体被认可需要这么多年呢？主要原因是当时的材料不纯。没有好的材料，很多与材料相关的问题就难以说清楚。如果感兴趣可以读一下Robert W.Cahn的The coming of Materials Science中关于半导体的一些说明 。

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