早在1839年,法国科学(xué)家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照(zhào)能(néng)使半导体材(cái)料的不同部位之间(jiān)产生电(diàn)位差。这种(zhǒng)现象后来被称(chēng)为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制(zhì)成了实(shí)用的单(dān)晶硅(guī)太阳电(diàn)池,诞生了将(jiāng)太阳光能转换为(wéi)电能的实用(yòng)光伏发电技术。
20世纪70年(nián)代后(hòu),随(suí)着(zhe)现代工业的发展,全球(qiú)能源危(wēi)机和大气(qì)污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日(rì)益(yì)突出,同时全(quán)球约有20亿(yì)人得不到正常的能源供(gòng)应。这(zhè)个时候,全世界(jiè)都把目(mù)光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能(néng)源结构,维(wéi)持长远的可(kě)持续发展,这之中太阳(yáng)能(néng)以其独(dú)有的优势而成为人们重视的焦点。丰(fēng)富的太阳(yáng)辐射能(néng)是重要的能源,是取之不尽(jìn)、用之(zhī)不竭的、无污(wū)染、廉价、人类能够自由利(lì)用的能源。太阳能每秒(miǎo)钟到(dào)达地面的能(néng)量高达80万(wàn)千瓦,假如把地(dì)球表面0.1%的太(tài)阳能转为电能,转变率5%,每年发电量(liàng)可达5.6×1012千瓦小时(shí),相当于世(shì)界上能耗的40倍。正(zhèng)是由于太(tài)阳能的(de)这些独特(tè)优势,20世纪(jì)80年代(dài)后,太阳能电池的(de)种(zhǒng)类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
20世纪90年(nián)代后,光伏发电快速发展(zhǎn),到2006年,世界上已经建(jiàn)成了10多座兆瓦级光(guāng)伏发电系统,6个兆瓦级的联(lián)网光伏电站。美国是较早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年(nián)又提出(chū)“百万屋顶”计(jì)划。日本1992年启动了新阳(yáng)光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界(jiè)前10大厂(chǎng)商(shāng)有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大(dà)推动(dòng)了光伏市场和产(chǎn)业发展,使德国(guó)成为继日本之后世界(jiè)光伏发(fā)电发展(zhǎn)最快的国家。瑞士、法(fǎ)国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进(jìn)程。
世(shì)界光伏组件在1990年——2005年年平均(jun1)增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更(gèng)加迅速,1999年(nián)光伏组(zǔ)件生产达到(dào)200兆(zhào)瓦。商品化电池效率从(cóng)10%~13%提高到13%~15%,生产(chǎn)规模从1~5兆瓦/年发(fā)展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦(wǎ)扩大(dà)。光伏组件的(de)生产(chǎn)成本降(jiàng)到(dào)3美元(yuán)/瓦以下。
2006年的光伏(fú)行业调查表明(míng),到2010年,光伏产业的年发展速度将(jiāng)保持在(zài)30%以上(shàng)。年销售额将从2004年的70亿美金增(zēng)加到2010年(nián)的300亿美金。许多(duō)老牌(pái)的光伏制造公司也(yě)从(cóng)原(yuán)来(lái)的亏本(běn)转为盈利(lì)。
据预测,太阳能光伏发电在21世纪会占据(jù)世界能源(yuán)消(xiāo)费(fèi)的重要席位,不但要(yào)替代部(bù)分常规能源(yuán),而且将成为世界(jiè)能源供应的主体。预计到(dào)2030年,可再生能源(yuán)在总(zǒng)能源结构中(zhōng)将占到30%以上(shàng),而太阳能光(guāng)伏(fú)发电在世界总(zǒng)电力供应(yīng)中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能(néng)光伏发电将占总(zǒng)电力(lì)的20%以上;到21世纪末,可(kě)再生能源在能源结构中将占到80%以(yǐ)上(shàng),太阳能(néng)发电将占到(dào)60%以上(shàng)。这些数字足以显示(shì)出太(tài)阳能(néng)光伏产业的(de)发(fā)展前景及其(qí)在能源领域重(chóng)要的战略地位(wèi)。
2015年7月初,浙(zhè)江省东阳市横店东磁20.7兆瓦屋顶光伏电站项目通(tōng)过了国家发改(gǎi)委的(de)验收,作为(wéi)温室气体自愿减排项目予以备案,今后可参与温(wēn)室(shì)气体排放(fàng)量的交(jiāo)易。
位(wèi)于陕(shǎn)西科技(jì)大学教学楼顶的屋顶(dǐng)光伏(fú)电(diàn)站,自(zì)2012年(nián)11月起开始建(jiàn)设至2013年2月正式并网发电,迄今已累计发电(diàn)150多万度,累计(jì)减排二氧化碳1500多吨,年均发电量60多万度。
2015年12月2日,联合光伏公布,将收购总装机(jī)容量约20兆(zhào)瓦的两个光伏电站项目,这两个光伏电(diàn)站分(fèn)别来自新疆(jiāng)维吾尔自治区五家(jiā)渠市(shì)和河北省唐(táng)山市,预期分别(bié)于12月底及2016年第一(yī)季实现并网并(bìng)投(tóu)产。总金额(é)不超过3.56亿人民币(bì),将(jiāng)以内部资源及外(wài)部融资拨付。