1。 太阳能电池的发展

1。1选题的背景及意义

全世界经济的发展，非可再生资源能源的大量使用已经造成地球整个生态环境的一系列问题，大气污染，海平面上升，生活垃圾，植被破坏，臭氧层破坏，森林的乱砍滥伐等伴随着一系列问题，科学家不得不探索新能源目前使用成功的8中新能源，其中有风能、核能、水能、地热能、生物质能、太阳能、氢能、潮汐能；然而在众多可再生能源中，取之不尽，用之不竭的是人类探寻新的、清洁、安全、可再生的能源——太阳能，由此极大地促进了太阳能电池技术的飞速发展。下图是EPIA预测的一些能源的使用比例，因此所有可再生能源中，太阳能电池为主流[1]。           

    地热能  其他可再生能源太阳热能    光伏发电       

  风能生物智能（现代）生物智能（传统）

水电   天然气   核能煤炭  石油

           2000   2010   2020   2030   2040   2050 

图1 能源消费比例

如图1的分析预测，2010年，世界能源还是以煤炭、石油、天然气，这些非可再生资源占到了80%以上，预计2020年，非可再生能源利用比例逐渐减小，而到2030年可再生能源在总的能源结构中已经占到25%，太阳能发电在总的能源供应中占到了6%左右，太阳能越来越成为今后能源发展的趋势。

    最早的太阳能电池主要用作人造地球卫星、路灯塔、日用电子计算器、等功率极小的用电设备，转换效率不足5%，而到90年代之后，太阳能电池才真正发展起来，用于房屋灯光设备等大功率用电设备，而成本依然很高；现在，太阳能电池的发展迅猛，并且太阳能电池的使用范围更广了，例如发电，供暖，供水等。并且相对于火力、核能发电来说，它比较环保，相对于风力，水力发电来说，比较经济，并且来源取之不尽用之不竭，相比更加稳定，在国外曾经制造太阳能汽车，太阳能飞机等。相对于普通干电池来说，太阳能电池使用寿命更长，不会因为化学材料污染环境，所以更加环保，总之太阳能电池在很多领域都凸显出它的优势，是未来研究的一个重要课题。论文网

1。2 太阳能电池发展的过程

     从法国科学家最早发现太阳能电池到世界上第一个异质结太阳能电池，这段时期被称之为太阳能电池的萌芽时期，光能转化成稳定的电能，效率提高。

表1太阳能电池早期发展历程

1839年 法国科学家在电解液中首次检测到微弱的电压和电流，这是太阳能利用 的启蒙时期，之后将这种奇怪的现象称之为光伏效应

1873年 Smith发现了固体硒的光电导率

1877年 Adams和Day两个科学家在硒管发现光生电流，PV效应第一次在固体上被观测到

1883年 Fritts制备了第一个大面积硒薄膜天阳能电池

1954年 世界上第一个6%效率的太阳能电池问世

1958年 NASA先锋卫星使用了硅太阳能组件

1959年 Hoffman电子提供了10%效率的硅光伏电池

1963年 Sharp公司生产了世界上第一个商业化硅组件

1966年 NASA轨道“天文台”带着1Kw的阵列发射