早在1839年,法国(guó)科(kē)学家贝克雷尔(Becqurel)就发现(xiàn),光照能使(shǐ)半导体材料的不同部位(wèi)之间产生电位(wèi)差。这种现象后(hòu)来被称为“光生伏特效应”,简称(chēng)“光伏(fú)效应”。1954年,美国科(kē)学家恰宾和皮(pí)尔松在美国贝尔(ěr)实验室(shì)首次制成(chéng)了实(shí)用的单(dān)晶(jīng)硅太阳电(diàn)池,诞生了将太阳光能转换为电能的(de)实用(yòng)光伏(fú)发电技(jì)术(shù)。
20世(shì)纪70年代后,随着现代工业的发展(zhǎn),全(quán)球(qiú)能源危机和大气污染问题日益突出(chū),传统的燃料(liào)能(néng)源正在一天天减少,对环境造(zào)成的危害(hài)日益突出(chū),同(tóng)时(shí)全球约有20亿人得不到(dào)正常的(de)能源供应。这个时(shí)候,全世界都把目(mù)光投(tóu)向了可再生能源(yuán),希望(wàng)可(kě)再(zài)生能源能(néng)够改变人(rén)类(lèi)的能源结构,维持长远(yuǎn)的可持续发(fā)展,这之中太阳能以其独(dú)有的优(yōu)势而成为人(rén)们重视的焦点。丰富的太阳(yáng)辐(fú)射能是重要的能(néng)源,是取之不(bú)尽、用之不竭的、无污染、廉价(jià)、人(rén)类能够(gòu)自由利用的能源(yuán)。太阳(yáng)能每秒钟(zhōng)到达地面的能量高达80万千(qiān)瓦,假(jiǎ)如把地(dì)球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于(yú)世(shì)界上能(néng)耗的(de)40倍。正是(shì)由于(yú)太阳能的这些独特优势,20世纪(jì)80年代(dài)后,太阳能电池的(de)种类(lèi)不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步(bù)扩大。
20世纪90年(nián)代后(hòu),光伏(fú)发电快速发展,到2006年,世界上已经建(jiàn)成了10多座兆瓦级光伏(fú)发电系统,6个兆瓦级的联网(wǎng)光伏电(diàn)站。美国(guó)是较(jiào)早制定光(guāng)伏发电的发展规划的(de)国家。1997年(nián)又提出“百万(wàn)屋(wū)顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到(dào)2003年日本光伏组件生(shēng)产占世界的50%,世(shì)界前10大厂商(shāng)有(yǒu)4家在(zài)日本。而德(dé)国新(xīn)可再生能源法规定了光伏(fú)发电(diàn)上网电(diàn)价,大大推动了光伏市场(chǎng)和产(chǎn)业发(fā)展,使德国成为继日本之后(hòu)世界(jiè)光伏发电(diàn)发展(zhǎn)最快的(de)国家。瑞士、法国、意大利、西(xī)班牙、芬兰等(děng)国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资(zī)进行技术开发和加速(sù)工业化进程。
世界(jiè)光伏组件在1990年——2005年年(nián)平均(jun1)增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速(sù),1999年(nián)光伏组件生(shēng)产(chǎn)达到(dào)200兆瓦。商品化(huà)电池效(xiào)率从10%~13%提(tí)高到(dào)13%~15%,生产规模从(cóng)1~5兆瓦(wǎ)/年发展到5~25兆瓦/年(nián),并正在向50兆瓦甚至100兆(zhào)瓦(wǎ)扩(kuò)大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
2006年的光伏行业(yè)调查表明,到2010年,光伏产业的(de)年发展速度将保持(chí)在30%以上。年销售额将从(cóng)2004年(nián)的70亿美(měi)金增加到(dào)2010年的300亿(yì)美(měi)金。许多老(lǎo)牌(pái)的光伏制造(zào)公(gōng)司(sī)也从原来的亏本转为盈利。
据预测,太阳(yáng)能光伏发(fā)电在21世纪会占据世界能源消费的重(chóng)要(yào)席位,不但要替(tì)代部分常规能源,而且将成为(wéi)世(shì)界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结(jié)构中将占到30%以上(shàng),而(ér)太阳能(néng)光(guāng)伏发电在世(shì)界总电(diàn)力供应(yīng)中的占比也将达到(dào)10%以上;到2040年,可再生(shēng)能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏(fú)发电(diàn)将占总电力的20%以上(shàng);到21世纪末,可再生能源在能源(yuán)结构中将(jiāng)占到80%以(yǐ)上,太阳能发电(diàn)将占到60%以上。这些数字足以显示出太(tài)阳(yáng)能光(guāng)伏产业的发展(zhǎn)前景及其在能(néng)源领域重要的战(zhàn)略地位。
2015年7月初,浙(zhè)江(jiāng)省东阳市(shì)横店东磁20.7兆瓦屋顶光伏电站项目通过了国家发(fā)改委(wěi)的验收(shōu),作为温室气体自愿减排项目予(yǔ)以备案,今(jīn)后(hòu)可参与温室气体(tǐ)排放量的交易。
位于陕西(xī)科技(jì)大(dà)学教学楼顶的屋(wū)顶光伏电站,自2012年11月(yuè)起开始建设(shè)至(zhì)2013年2月正式(shì)并网发电,迄(qì)今已(yǐ)累计发电150多万度(dù),累(lèi)计减排二(èr)氧化碳1500多吨,年均(jun1)发电量60多万度。
2015年12月2日,联合光伏公布,将收购总装(zhuāng)机容量约20兆瓦(wǎ)的两个光(guāng)伏电站项目,这两(liǎng)个光伏电站分别来自新疆维吾尔自治区五家渠市和河北省唐山(shān)市,预期分别于12月底及2016年第一季实现并网并投产。总金额(é)不超过3.56亿人(rén)民币,将以内部资源及(jí)外部融资拨付。