LED(Light Emitting Diode),又称发光二极管,它们利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。
过去使用硅作为太阳能电池材料,而中国生产硅片的能力还太低,多数材料都依靠进口,导致太阳能电池成本太高。要使太阳能发电得到大规模推广,科学家降低太阳能电池材料的成本,或找到更廉价的太阳能电池材料。
中国太阳能学会光伏主任赵玉文说,太阳能电池的价格大约为3.15美元/瓦,并网系统价格为6美元/瓦,发电成本为0.25美元/瓦。完成的8兆瓦并网光伏系统的前期研究表明,完全商业化运作的并网光伏发电的上网电价大约为每度电3.4元,尚无法同火电、风电等竞争。但是世界上大规模市场发展和快速的技术进步正在使光伏系统设备和发电成本有效降低,预计到2010年光伏系统将降到3美元/瓦左右,发电成本将下降到每度0.1美元———也就是人民币1块钱左右。他说:“当前火电成本日渐上涨,发展太阳电力能正逢其时。”
太阳能路灯,应用于村镇道路和乡村公路,是太阳能光伏照明装置主要应用之一。采用的光源有小功率高压气体放电(HID)灯、荧光灯、低压钠灯、大功率LED。由于其整体功率的限制,应用于城市主干道上的案例不多。随着与市政线路的互补,太阳能光伏照明路灯在主干道上的应用将越来越多。
在太阳能发电系统中,技术复杂的组成部分应属太阳能电池。可以说,太阳能电池是太阳能发电系统的核心,其开发、生产直接影响到太阳能发电的普及和发展。
太阳能电池的主要原理是通过使用半导体材料,将较薄的N型半导体置于较厚的P型半导体上,当光子撞击该装置的表面时,P型和N型半导体的接合面有电子扩散产生电流,可利用上下两端的金属导体将电流引出利用。
太阳能电池已经开始广泛用于通信、交通、民用产品等各个领域,光伏发电不但列入到国家的攻关计划,而且列入国家电力建设计划,同时也在一些重大工程项目中得到应用。光伏发电已遍及中国西部各省区,以及中部和东部的部分省、直辖市、自治区,总投入已经超过30亿元。
在具体操作方面:多晶硅太阳能电池的研究应把攻关与引进结合起来,尽快建立一条年生产能力为兆瓦级的生产线;单晶硅太阳能电池提高组件的效率,降低生产成本;加速开发新型太阳能电池。具体标准:兆瓦级多晶硅太阳能电池组件生产线的建立主要技术经济指标:组件效率13%,组件寿命20~25年;单晶硅太阳能电池组件生产线的技术改造主要技术经济指标:组件效率14%~15%,组件寿命20~25年。
在具体标准方面:小功率光伏电源产业化功率范围:千瓦级、百瓦级产业规模:总容量大于1兆瓦系统造价:比“八五”平均价格降低30%以上太阳能;立运行光伏电站系列化、规范化、商品化。功率范围:10千瓦~100千瓦系统造价:比“八五”平均价格降低30%以上;并网光伏发电技术研究和示范。兆瓦级并网光伏电站的前期研究,10千瓦并网光伏示范电站、100千瓦并网光伏电站用逆变器研制,光伏电站运行及与电力系统相关技术研究。
利用太阳能光伏发电是是能源利用不可逆变的潮流。中国已成为全世界仅次于美国的第二大电力消费市场,需求增长速度为全球之冠。但石油能源的紧张、煤炭资源的告急使得现有发电方式远远不能满足电力消费需求,太阳能发电推广相当迫切,市场潜力十分。针对市场,加速发展,太阳能电池行业必定大有可为。