第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1、電池效率不斷提高

目前，單晶硅太陽能電池的實驗室效率已經(jīng)提高至24.7%，多晶硅電池的實驗室效率也達(dá)到了20.3%，非晶硅薄膜電池實驗室效率達(dá)到了13%。其他新型電池，如多晶硅薄膜電池、染料敏化電池、有機電池等不斷取得進展。先進技術(shù)不斷向產(chǎn)業(yè)注入，使商業(yè)化電池技術(shù)不斷得到提升。目前市場上商業(yè)化電池份額為晶體硅電池占90%以上，非晶硅電池占9%，其他類型電池占1%。商業(yè)化晶體硅電池的效率達(dá)到14%～20%(其中單晶硅電池為16%～20%，多晶硅電池為14%～16%)。

2、硅片厚度持續(xù)降低

30多年來，太陽能電池硅片厚度從20世紀(jì)70年代的450μm～500μm降低到目前的180μm～240μm。硅片厚度降低減少了硅材料消耗，是光伏發(fā)電技術(shù)進步的重要方面。

3、生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大

太陽能電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從20世紀(jì)90年代的5MWp～30MWp/年增長到現(xiàn)在的50MWp～500MWp/年。生產(chǎn)工藝不斷簡化，自動化程度不斷提高，出現(xiàn)了多家年產(chǎn)量超過100MW的大型企業(yè)。

4、光伏組件成本大幅度降低

近10年來，世界晶體硅光伏組件的生產(chǎn)成本降低了32%以上，達(dá)到3美元/W左右。雖然自2004年以后因材料緊缺生產(chǎn)成本有所回升，但這種趨勢仍在繼續(xù)發(fā)展。

經(jīng)過多年積累，我國通過一系列的科技攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃安排支持了一批提高現(xiàn)有裝備生產(chǎn)能力的項目，大幅度提高了光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的水平，尤其是在產(chǎn)業(yè)鏈的后段如電池封裝、系統(tǒng)集成、并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)等方面與國外的差距進一步縮小。目前我國商業(yè)化的光伏組件效率達(dá)14%～15%，一般商業(yè)化電池效率達(dá)10%～13%；太陽能光伏電池生產(chǎn)成本已大幅下降，從2000年的40元/W，降到現(xiàn)在27元/W。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

1、蓄電池

太陽能照明必須配備蓄電池才能工作，這是因為：

1）太陽能電池只能在白天進行光電轉(zhuǎn)化工作，電能在夜晚才能用于照明，因此必須儲備在蓄電池內(nèi)。儲備的容量要足夠當(dāng)?shù)剡B續(xù)幾個陰天的照明需要。

2）太陽能電池板的輸出能量極不穩(wěn)定，配備蓄電池后，太陽能燈等負(fù)荷才能正常工作。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文•太陽能

目前，我國室外照明大量使用全封閉、免維護的鉛酸蓄電池。小型照明工程、筆記本電腦和手機等大量使用鋰電池、鎳氫電池。鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴大。研制、推廣無污染蓄電池是發(fā)展太陽能照明迫切需要解決的一個重大課題。

2、控制器

控制器的作用是控制太陽能燈系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如照明燈的光控或設(shè)置開關(guān)、調(diào)光、雷電保護、電路短路保護，對蓄電池進行過充電保護、反充電保護、過放電保護、溫度補償?shù)取?/p>

控制器是太陽能燈的“大腦”。有了合格的控制器，太陽能燈才能順利工作，同時延長蓄電池等器件的壽命。

3、逆變器

逆變器是把蓄電池輸出的直流電變成交流電的裝置，照明負(fù)載為直流時不必設(shè)置，照明負(fù)載為交流負(fù)載時必須使用。根據(jù)我國現(xiàn)狀，一般蓄電池為２４Ｖ（或１２Ｖ、３６Ｖ），室外照明燈泡（燈管）為２２０Ｖ、５０Ｈｚ交流，因此，逆變器多為ＤＣ２４Ｖ（或１２Ｖ、３６Ｖ）/ＡＣ２２０Ｖ的電壓形式。逆變器也應(yīng)具有電路短路保護、欠壓保護、過流保護、反接保護及雷電保護等功能。

4、照明負(fù)載

由于太陽能照明存在光電轉(zhuǎn)換率較低，成本價格較高等因素，使得目前其應(yīng)用范圍僅限于交通信號燈、景觀照明、裝飾照明等范圍，以草坪燈、庭園燈、小功率路（非主干道）燈等為主。太陽能照明光源以ＬＥＤ發(fā)光二極管、三基色高效節(jié)能燈為主，也可能使用低壓鈉燈、無極燈，個別情況采用小功率ＨＩＤ燈。

ＬＥＤ與節(jié)能燈相比，前者壽命較長、光效較低；后者壽命較短、光效較高。在不同情況下，要經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較，從中選擇合適的光源。太陽能交通信號燈光源采用ＬＥＤ發(fā)光二極管，壽命長，發(fā)光性能符合信號燈的要求。

有調(diào)節(jié)明暗、頻繁開關(guān)功能的１Ｗ以下的小功率太陽能草坪燈，一般應(yīng)該使用ＬＥＤ作為光源。對于功率較大的太陽能草坪燈，目前使用三基色高效節(jié)能燈比較合理。庭院燈和路燈以裝飾為主時，建議選擇ＬＥＤ發(fā)光二極管；以照明為主時，建議選擇三基色高效節(jié)能燈或低壓鈉燈。

隨著ＬＥＤ發(fā)光二極管光效的提高，太陽能照明的配套光源將越來越多地使用ＬＥＤ發(fā)光二極管。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

1、提升電池板的光電轉(zhuǎn)換率；

2、加大系統(tǒng)容量，滿足大功率室外照明燈的要求；

3、降低成本。目前，一套太陽能照明燈（全套）是普通照明燈（全套）的幾倍，影響了太陽能照明的推廣使用；

4、延長蓄電池等器件的壽命，從而延長太陽能照明系統(tǒng)的壽命；

5、減小電池板、蓄電池等的體積，美化桿型；

6、逐步淘汰嚴(yán)重污染的鉛酸蓄電池、Ｎｉ－Ｃｄ蓄電池等，加快開發(fā)研制無污染蓄電池，實現(xiàn)真正意義的環(huán)保；

7、太陽能照明在經(jīng)過技術(shù)進步和降低價格后，將成為新世紀(jì)的主導(dǎo)光源之一。
 

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