太阳能光伏电池是什么时候发明的
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。
先来说一下光伏是什么,光伏其实就是太阳能光伏发电系统的简称。也就是说光伏是新能源的一种。
显然,中国的光伏已经发展到世界前列的水平了!中国光伏已成为世界光伏!但是一提起光伏,大家好像对它的影响差了点,以前大家都以为是“传销,不实用,甚至是补贴骗钱”。
其实,包括德国在内的很多欧洲国家,从2004年开始,光伏就已经在大规模商业化的发展了!从2009年左右无锡开始,中国光伏,已然就开始了节节攀升的状态!而到现在,中国在光伏产业链中的所有环节,都在全球遥遥领先,全球前十的多晶硅制造企业,就有七家来自中国 !而华为更是全球最大的逆变器厂商!占据海外将近百分之十七的份额!
所以未来我国的光伏一定是世界顶级产业!发展前景一定会越来越好!
因为光伏行业,既解决环保,又节约能源
一、底层逻辑
光伏这个行业,十年前大家都知道它有前途,段永平也买过它,行业也出了几个首富,但是这个行业相当坎坷,腥风血雨一晃十年了,现在才最终走出来了,标志就是光伏的电可以平价上网了。
行业正在开始极大增长,可能大多数人对这个感受不深,只知道光伏电比传统能源便宜了,所以要大增长了,没有深刻感受到这个厉害。所以我要先讲讲这个,才便于理解一些推论,先讲原理,再推论,这是理工科的思维。
进入19年后,组件1.5元/W的时候,我算了下投资光伏电站的内部收益率在中国已经很容易达到12%了,光伏电站运行20年内,没有补贴的IRR=12%!这是什么意思?意思差不多是你有每年12%的无风险收益,部分项目甚至达到了18%。光伏电站运行起来,风险是很小的,签20年电网合同,也不需要原材料、人工、管理等大波动。你建个房子出租,还不知道会不会没租客,租金会不会降呢对吧?
大家知道投资基本就看十年期国债,认为这个是无风险收益的标杆,债市、股市、理财等等一切都受这个十年期国债的影响,以这个为比较基准,中上风险的投资如果能达到十年期国债收益的2倍就不错,也就是差不多3.25%每年的2倍,6%到8%。投资接触少的人,可以看看理财产品,4%左右就差不多了现在。保险公司或者银行投资个光伏电站,每年挣12%,然后给你4.5%,你还屁颠屁颠的会买,他们会有无穷多的钱建光伏电站。
那些自忖主业水平不高的企业,也搞一大堆光伏电站,以后有持续的现金流吊着。这比某个著名企业靠自己超市吊现金流要牛逼多了。你们自忖投资股票,这20年内年化收益有多少才能匹敌这个无风险的IRR12%?100万等贷款还款期过了,你剩下12年每年可以拿到33万到40多万(看不懂这个的多学习)。有这个养老谁喜欢来股市?
对于企业来讲,光伏电站很容易建,光伏电站的产品基本还看不到市场饱和问题。火电赚钱的时候,一般人还建不了火电,但是光伏容易,建光伏要不了多大资质,3个月就搞定。一算账有钱赚能立马找地开搞(简化了申报、找地、电力接入等描述,但是总之比火电容易百倍)。
资本都是逐利的, 谁能拒绝这个诱惑?18年的时候,石化+核电新增装机量加起来都比不过光伏的新增装机了,今年组件从18年的3元多降到1.4元了,想想是什么情况?以前隆基的钟总说:全球电力25%用光伏的话,十年之内光伏电站每年新增就要达到1000GW,是现在的8倍多。现在看估计6年之内可以达成。
2020年供求极大失衡,先是疫情、现在又是硅料,但是理性的人可以看到更多东西。
二、组件环节
组件这个环节,以前最没技术含量、利润最低、产品同质,以前每年就5%以内的利润率,常常只有2%的利润,传统大厂都在海外上市,估值又低融不到资,负债奇高。
17年以后这个环节变化很快,什么5BB、9BB、叠焊、拼片、高密度封装、双面双波等等小技术浪涌,使得小厂迅速关门,以前传统大厂也不一定跟的住节奏,像晶澳现在还以5BB为主。17年以前的组件产线,很多已经改不了后面的技术了,新的产线投资资金门槛高了80%,传统大厂比如天合、晶科、晶澳等,哪个不是有4/5GW的产线废了武功?但是他们负债本来就很高,很难处理这些老产线,二三线组件厂家想想什么处境?新大厂如隆基乐叶财大气粗,以前没有很大的组件产能,去年把17年以前的老组件产线便宜卖了,做了1个多亿的资产减值。
上面说的什么?产业门槛提高、产业集中。现在基本有共识,组件以后就剩下十来家主要玩家,前五玩家占一大半市场,前三玩家占一半市场。前三玩家必有隆基和晶科,剩下一个会是谁呢,还看不清楚,天合和晶澳的希望最大。
19年底组件还要1.9元到2元,由于疫情,短短四五个月价格就跌倒1.4这个档次了,这是由于供需极度失衡。上面我已经做了原理逻辑分析了,组件供需平衡后,我估计组件价格会在1.5元到1.7元之间会维持很长一段时间,组件环节会逐渐有丰厚的利润,低于1.5元需求会疯,供给跟不上这么疯。上面说了产业集中和利润回升这两个问题,还有一点值得一提,其实组件这个环节比较特殊,还自带一点To C属性,渠道是个重要附属物,大格局已定后,小企业以后想翻身很难了。组件环节集中后,手握终端市场,对上的话语权会提高。
三、电池环节
电池环节传统上会被组件大厂向上延伸,目前纯电池厂家(无组件)主要就是通威和爱旭,但是组件产能最大的却不是他们,而是隆基。
电池效率以前晶澳是王者,可惜它给的待遇不好,成了业界的电池黄埔军校,以前是天合晶澳,现在是隆基和晶科轮流引领效率。
电池的成本,去年是通威是独一档的王者,现在它和第二档的差距缩小了很多,隆基号称和它差不多了。电池环节的成本主要是靠设备的先进、产能的规模,而不是靠制造业的精细管理,尴尬吧。当然通威在饲料行业的精细管理经验极大的帮助了它。
电池有人说这个环节利润低、技术更新快,是个“垃圾环节”,希望技术更新慢点,我不同意,这是不懂商业规律。19年的时候,通威和隆基都表示过,一条电池产线是2年多一点回本,这个环节只是利润率低,利润并不低的,要知道一般制造业是8年回本的。而且所有有电池的公司都在飞快扩产电池产能,这已经说明了一切。
电池一投就是整个产线,所以会偶尔过剩。
电池环节我不认为会很出彩,上有高度集中的硅片环节,下游越来越集中的组件环节,而且下游的组件厂都有自己庞大的电池产能,这个环节能量产的技术大家也差不远,怎么能出彩?
但是钱还是会赚的。但是电池面临的大风险是最大的,钙钛矿等技术可能会彻底颠覆这个环节。
四、硅片环节
从硅片往上,安全性就越高,因为硅基还不能被覆灭,钙钛矿HIT等都是对硅基的补充,没有大的风险。硅片这个环节,是集中度最高,门槛最高的环节,目前是双寡头:隆基和中环,以后可能会隆基独大。硅片隆基有绝对的优势,可能2年内优势还赶不上。
一是传统工艺参数经验很多,研发力量很强,比如CCZ协鑫是买的,中环是和协鑫合作办厂得到一些的,但是隆基是自己研发的;比如气体回收,今年炒的还没火起来,才知道隆基4年前就气体回收了,19年隆基的非硅成本0.85的时候,中环、晶科一个是1一个是1.05。现在隆基已经不公布具体多少了,它自己说已经接近极限了。
二是掺嫁这个工艺,好像只有晶澳和隆基向越信拿了专利,前者是买后者是互相授信,越信的主要掺嫁专利在大部分地区到期,还有其他掺嫁专利没过期。国内掺嫁一共24个专利,隆基独占18个专利,数字可能不精确,但是大概是这么样子了。
三是隆基的供应线是自己独有的,控制系统也是自己的,它的老炉子折旧完了的,改改还能用,据公布的数字比其他厂家的新炉子差距10%以内,新炉子超过同行的新炉子。
你看今年,疫情的时候,有新玩家进来,隆基的硅片面临竞争,比二线同行贵2毛,成本还低2毛,一直降价降到新玩家不跟降了,据我计算还有26%的毛利;硅料供给出问题的时候,隆基直接刚性涨价,把涨价传导下游(我觉得这个才是合理的,涨到需求缩下来,等新疆的硅料解决),想想多可怕。但是硅片差距以后应该会缩小。
由于整个行业飞速增长,硅片环节只要隆基扩产到适度过剩,其他玩家想过好日子是比较难的。估计隆基的利润率也会降下来,净利润15%已经在制造业很好了,制造业量大周转快。
五、硅料环节
硅料这个环节,自从国内改良西门子法突破后,就没有大的技术门槛了,只是扩产周期比较长,两年多三年吧,所以弹性小。最近硅料紧缺,涨的很高,但是我认为是短期现象,把需求降下来价格就平衡下来了。关于硅料我在驳治雨的一文中说的比较多,这里不多说了。
有人幻想硅料会涨起来一去不复返,我认为不会的。上半年硅片大战,把硅料压的只有2家满产,其余或减产或检修,有的还永久停工,可以看到目前地位差别。硅料200GW的总产能,永久停了一部分,但是陆续开个150GW还是开的起来的,明年虽然行业飞增,但是150/60GW就差不多了,没有什么缺口,2021年底新产能就开出来了,硅料搞不好会进入永久的安静期。硅料属于大化工,利润也一般,其他环节很少会往上延伸到这个环节。
六、辅材和设备
不可否认有些东西会有阶段性机会,比如玻璃(建立在时间差上面),还有些有更安全的增长,比如EVA/POE(建立在过剩、微利上面)。但是光伏的辅材、设备没有比较难的东西,没有什么门槛性强的,而且光伏主线已经是在行业还没有进入平稳期就已经决出来了大玩家,这些支线很难有长期的大机会,很难有超越主线的长期机会。
读一读日本金刚线的故事就知道了,光伏主线厂家很容易扶持一家对手出来。
因为传统能源越来越稀缺
已经爆发过了。即将迎来的是持续爆发,能否持续,要看储能技术的发展,光伏虽然属于新能源,但发电的稳定性相比热电,核电要差。如果储能技术没有突破,持续大爆发可能性要大打折扣。
在哪看出来的?明明还要下跌20%左右才会止跌,等创业板指数在2200左右就可以抄底了。
垃圾电,爆发啥,顶多吃点大基建的红利
光伏行业既解决环保,又节约能源[呲牙][呲牙][呲牙]
卖不出去,只能出口转内销了
因为光伏是最安全的清洁能源。水电建设会对生态和环境造成破坏,丰水期放水导致下游涝灾,枯水期蓄水导致下游旱灾;大坝也可能成为反动势力破坏的目标,一旦被炸,水漫金山。核电技术虽然很好,但核泄漏还是时而有之,核废料处理也难。火电污染大,就不必赘述,光伏没有污染没有泄露风险也不会对周围环境产生不利影响。
光伏的建设成本低,一家几万块就能建,而且光伏发电转化率也逐年提高 ,成本也在逐渐追平火电。光伏也不挑建设环境,只要光照充足就可以搞,而且光伏对治理环境也有好处。比如在沙漠边缘的光伏板,形成了阴凉,洗光伏板时的水使沙土有一定水分,长出了草,养羊为农民增收。核电和水电很挑环境,离水远了搞不了核电,河流高度差小搞不了水电。
基于上面说的优点,国家后续会大力发展光伏,让它的占比逐渐提高,减少对火电的依赖,让电最终大多数是绿电。因为国家后面肯定要大力发展电动车 ,淘汰燃油车,如果电动车还用煤发的电,其实就是脱裤子放屁,没起什么改善环境的作用。用风光水核发电,用清洁能源驱动 汽车 ,才是有意义的。将来,农村的屋顶,城市高楼的屋顶,沙漠戈壁等地方都可以安装光伏电板,所以只要国家大力搞,市场广阔,行业发展巨大。国外也是一样,有些连水电核电都不太想用,太阳能会是很好的替代 。
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。