21世紀的綠色能源—太陽(yáng)電池

1.引言

　　在大多數人的心目中，電力是一種清潔的能源，當使用電燈、電視、電冰箱、空調等電器時(shí)，也許我們并沒(méi)有意識到電力對環(huán)境造成的破壞，實(shí)際燃煤發(fā)電對環(huán)境的破壞是很大的。我國現在是世界上第二號溫室氣體的排放大國，而常規電力生產(chǎn)使用煤、石油、天然氣發(fā)電，已經(jīng)成為我國二氧化碳等溫室氣體的主要排放源之一，而且燃煤還大量排放二氧化硫等有害氣體。當我們使用常規電力時(shí)，我們其實(shí)是間接的污染者，因為我們對電力的需求才產(chǎn)生了供給，從而間接對環(huán)境造成了污染。同時(shí)我們又是污染的受害者。
　　
　　21世紀，人類(lèi)將面臨實(shí)現經(jīng)濟和社會(huì )可持續發(fā)展的重大挑戰，在有限資源和環(huán)保嚴格要求的雙重制約下發(fā)展經(jīng)濟己成為全球熱點(diǎn)問(wèn)題。而能源問(wèn)題將更為突出。能源短缺使世界上大部分國家能源供應不足，不能滿(mǎn)足其經(jīng)濟發(fā)展的需要。從長(cháng)遠來(lái)看，全球已探明的石油儲量只能用到 2020年，天然氣也只能延續到2040年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二三百年。

　　由于燃燒煤、石油等化石燃料，每年有數十萬(wàn)噸硫等有害物質(zhì)拋向天空，使大氣環(huán)境遭到嚴重污染，直接影響居民的身體健康和生活質(zhì)量；局部地區形成酸雨，嚴重污染水土?；茉吹睦卯a(chǎn)生大量的溫室氣體而導致溫室效應；引起全球氣候變化。這一問(wèn)題已提到全球的議事日程，有關(guān)國際組織已召開(kāi)多次會(huì )議，限制各國CO2等溫室氣體的排放量。因此，人類(lèi)在解決上述能源問(wèn)題，實(shí)現可持續發(fā)展，只能依靠科技進(jìn)步，大規模地開(kāi)發(fā)利用可再生潔凈能源。

　　太陽(yáng)能具有儲量的“無(wú)限性”太陽(yáng)每秒鐘放射的能量大約是1.6×1023KW，一年內到達地球表面的太陽(yáng)能總量折合標準煤共約1.892×1013千億噸，是目前世界主要能源探明儲量的一萬(wàn)倍。相對于常規能源的有限性，太陽(yáng)能具有儲量的“無(wú)限性”，取之不盡，用之不竭。對于其他能源來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能對于地球上絕大多數地區具有存在的普遍性，可就地取用。這就為常規能源缺乏的國家和地區解決能源問(wèn)題提供了美好前景。利用的清潔性太陽(yáng)能像風(fēng)能、潮汐能等潔凈能源一樣，其開(kāi)發(fā)利用時(shí)幾乎不產(chǎn)生任何污染。利用的經(jīng)濟性可以從兩個(gè)方面看太陽(yáng)能利用的經(jīng)濟性。一是太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，而且在接收太陽(yáng)能時(shí)不征收任何“稅”，可以隨地取用；二是在目前的技術(shù)發(fā)展水平下，太陽(yáng)能利用不僅可能而且可行。鑒于此，太陽(yáng)能必將在世界能源結構轉換中擔綱重任，成為理想的替代能源。


2.太陽(yáng)能電池
　　
　　50年代第一塊實(shí)用的硅太陽(yáng)電池的問(wèn)世，揭開(kāi)了光電技術(shù)的序幕，也揭開(kāi)了人類(lèi)利用太陽(yáng)能的新篇章。自60年代太陽(yáng)電池進(jìn)入空間、70年代進(jìn)入地面應用以來(lái)，太陽(yáng)能光電技術(shù)發(fā)展迅猛。1990年以來(lái)，全球太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的市場(chǎng)銷(xiāo)售量以年平均16％的幅度遞增，目前總發(fā)電能力已達800MW，相當于20 萬(wàn)個(gè)美國家庭的年耗電量。1997年全球太陽(yáng)電池的銷(xiāo)售量增長(cháng)了40％，已成為全球發(fā)展最快的能源。

2.1影響光電技術(shù)應用的問(wèn)題
　　
　　當前影響光電池大規模應用的主要障礙是它的制造成本太高。在眾多發(fā)電技術(shù)中，太陽(yáng)能光電仍是花費最高的一種形式，因此，發(fā)展陽(yáng)光發(fā)電技術(shù)的主要目標是通過(guò)改進(jìn)現有的制造工藝，設計新的電池結構，開(kāi)發(fā)新穎電池材料等方式降低制造成本，提高光電轉換效率。近年來(lái)，光伏工業(yè)呈現穩定發(fā)展的趨勢，發(fā)展的特點(diǎn)是：產(chǎn)量增加，轉換效率提高，成本降低，應用領(lǐng)域不斷擴大。1998年，世界太陽(yáng)電池年產(chǎn)量已超過(guò)150MW，是1994年產(chǎn)量的兩倍還多。單晶硅太陽(yáng)電池的平均效率為15％，實(shí)驗室效率已達24.4％；多晶硅太陽(yáng)電池效率也達14％，最大效率為19.8％；非晶硅太陽(yáng)電池的穩定效率，單結6～9％，實(shí)驗室最高效率為12％，多結電池為8～10%，實(shí)驗室最高效率為11.83%?！?

　　最近，瑞士聯(lián)邦工學(xué)院M·格雷策爾研制出一種二氧化鈦太陽(yáng)能電池，其光電轉換率高達33％，并成功地采用了一種無(wú)定形有機材料代替電解液，從而使它的成本比一塊差不多大的玻璃貴不了多少，使用起來(lái)也更加簡(jiǎn)便?？梢灶A料，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的拓展，光電池成本將會(huì )大幅下降?？梢缘贸?，在2010年以后，由于太陽(yáng)能電池成本的下降，可望使光伏技術(shù)進(jìn)入大規模發(fā)展時(shí)期。

2.2光伏新技術(shù)的開(kāi)發(fā)
　　
　　近年來(lái)，圍繞光電池材料、轉換效率和穩定性等問(wèn)題，光伏技術(shù)發(fā)展迅速。晶體硅太陽(yáng)能電池的研究重點(diǎn)是高效率單晶硅電池和低成本多晶硅電池。限制單晶硅太陽(yáng)電池轉換效率的主要技術(shù)障礙有：電池表面柵線(xiàn)遮光影響；表面光反射損失；光傳導損失；內部復合損失；表面復合損失。

　　針對這些問(wèn)題，近年來(lái)開(kāi)發(fā)了許多新技術(shù)，主要有：?jiǎn)坞p層減反射膜；激光刻槽埋藏柵線(xiàn)技術(shù)；絨面技術(shù)；背點(diǎn)接觸電極克服表面柵線(xiàn)遮光問(wèn)題；高效背反射器技術(shù)；光吸收技術(shù)。隨著(zhù)這些新技術(shù)的應用，發(fā)明了不少新的電池種類(lèi)，極大地提高了太陽(yáng)能電池的轉換效率，如采用激光刻槽埋藏柵線(xiàn)等新技術(shù)將高純化晶體硅太陽(yáng)能電池的轉換效率提高到24.4％。
　　
　　光伏技術(shù)發(fā)展的另一特點(diǎn)是薄膜太陽(yáng)能電池研究取得重大進(jìn)展，各種新型太陽(yáng)能電池的不斷涌現。晶體硅太陽(yáng)能電池轉換效率雖高，但其成本難以大幅度下降，而薄膜太陽(yáng)能電池在降低制造成本上有著(zhù)非常廣闊的誘人前景。早在幾年前，利用多層薄膜結構的低質(zhì)硅材料已使太陽(yáng)能電池成本驟降80％，有望1O年內使該項技術(shù)商業(yè)化。
　　
　　高效新型太陽(yáng)能電池技術(shù)的發(fā)展是降低光電池成本的另一條切實(shí)可行的途徑，近年來(lái)，一些新型高效電池不斷問(wèn)世：
　　
　　硒化銅鋼(CUINSE2，CIS)薄膜太陽(yáng)能電池：1974年CIS電池在美國問(wèn)世，1993年美國國家可再生能源實(shí)驗室使它的本征轉換效率達 16.7％，由于CIS太陽(yáng)能電池具有成本低(膜厚只有單晶硅的1／100)、可通過(guò)增大禁帶寬度提高轉換效率(理論值為單晶30％，多晶24％)、沒(méi)有光致衰降、抗放射性能好等優(yōu)點(diǎn)，各國都在爭相研究開(kāi)發(fā)，并積極探索大面積應用的批量生產(chǎn)技術(shù)。
　　
　　硅-硅串聯(lián)結構太陽(yáng)能電池：通過(guò)非晶硅與窄禁帶材料的層疊，是有效利用長(cháng)波太陽(yáng)光，提高非晶硅太陽(yáng)能電池轉換效率的良好途徑。它具有成本低、耗能少、工序少、價(jià)廉高效等優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　用化學(xué)束外延(CBE)技術(shù)生產(chǎn)的多結III-V族化合物太陽(yáng)能電池：III-V族化合物(如GAAS，INP)具有較高的光電轉換效率，這些材料的多層匹配可將太陽(yáng)能電池轉換效率提高到35％以上。而這種多層結構很容易用CBE法制作，并能降低成本獲得超高效率。
　　
　　大面積光伏納米電池：1991年瑞士M．GRATZEL博士領(lǐng)導的研究小組，用納米TIO2粉水溶液作涂料，和含有過(guò)渡族金屬有機物的多種染料及玻璃等材料制作出微晶顏料敏感太陽(yáng)能電池，簡(jiǎn)稱(chēng)納米電池。計算表明，可制造出轉換效率至少為12％的低成本電池。這種電池為大面積應用于建筑物外表面提供了廣闊的前景。


3.太陽(yáng)電池的發(fā)展現狀

　　太陽(yáng)電池的進(jìn)展情況可以從其性能指標、產(chǎn)量、價(jià)格等方面來(lái)評價(jià)。太陽(yáng)電池的性能指標有開(kāi)路電壓、短路電流、填充因子、光電轉換效率等多頂，其中最主要的指標是光電轉換效率，即將光能轉變?yōu)殡娔艿男省?
　　
　　太陽(yáng)電池主要可以分為硅太陽(yáng)電池和化合物半導體太陽(yáng)電池兩大類(lèi)。下面分別加以敘述。

3.1硅太陽(yáng)電池
　　
　　硅是地球上第二位最豐富的元素，而且無(wú)毒性，用它制作的太陽(yáng)電池效率也很高，因此它是最適于制作太陽(yáng)電池的半導體材料。1997年，世界上太陽(yáng)電池年產(chǎn)量約為120MW，其中99%以上為硅太陽(yáng)電池。在硅太陽(yáng)電池中又可分為單晶硅、多晶硅和非晶硅太陽(yáng)電池三類(lèi)。
　　
　　1.單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池

　　單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池是對P型（或n型）硅基片經(jīng)過(guò)磷（或硼）擴散做成P/N結而制得的。單晶硅太陽(yáng)電池效率高、壽命長(cháng)、性能優(yōu)良，但成本高，而且限于單晶的尺寸，單片電池面積難以做得很大，目前比較大的為直徑為10～20cm的圓片．多晶硅電池是用澆鑄的多晶硅錠切片制作而成，成本比單晶硅電池低，單片電池也可以做得比較大（例如30cm×30cm的方片），但由于晶界復合等因素的存在，效率比單晶硅電池低。
　　
　　現在，單晶硅和多晶硅電池的研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面：
　　
　　(1)用埋層電極、表面鈍化、密柵工藝優(yōu)化背電場(chǎng)及接觸電極等來(lái)減少光生載流子的復合損失，提高載流子的收集效率，從而提高太陽(yáng)電池的效率。澳大利亞親南威爾士大學(xué)格林實(shí)驗室采用了這些方法，已經(jīng)創(chuàng )造了目前硅太陽(yáng)電池世界公認的AM1.5條件下24%的最高效率。
　　
　　(2)用優(yōu)華抗射膜、凹凸表面、高反向背電極等方式減少光的反射及透射損失，以提高太陽(yáng)電池效率。
　　
　　(3)以定向凝固法生長(cháng)的鑄造多晶硅錠代替單晶硅，估化正背電極的銀漿、鋁漿的絲網(wǎng)印制工藝，改進(jìn)硅片的切、磨、拋光等工藝，千方百計降低成本，提高太陽(yáng)電池效率。目前最大硅錠重量已達270余公斤。
　　
　　(4)薄膜多晶硅電池還在大力研究和開(kāi)發(fā)。計算表明，若能在金屬、陶瓷、玻璃等基板上低成本地制備厚度為30～50μm的大面積的優(yōu)質(zhì)多晶硅薄膜，則太陽(yáng)電池制作工藝可進(jìn)一步簡(jiǎn)化，成本可大幅度降低。因此多晶硅薄膜太陽(yáng)電池正成為研究熱點(diǎn)。
　　
　　現在單晶及多晶硅太陽(yáng)電池的世界年產(chǎn)量已達到120MW左右。硅太陽(yáng)電池的最高效率可達18%～24%。航空航天用的高質(zhì)量太陽(yáng)電池在A(yíng)MO條件下的效率約為13.5%～18%,而地面用的大量生產(chǎn)的太陽(yáng)電池效率在A(yíng)M1條件下大多在11%～18%左右。
　　
　　2.非晶硅太陽(yáng)電池

　　由于非晶硅對太陽(yáng)光的吸收系數大，因而非昌硅太陽(yáng)電池可以做得很薄，通常硅膜厚度僅為1-2μm，是單晶硅或多晶硅電池厚度（0.5mm左右）的1/500，所以制作非晶硅電池資源消耗少。
　　
　　非晶硅太陽(yáng)電池一般是用高頻輝光放電等方法使硅烷（SiH4）氣體分解沉積而成的。由于分解沉積溫度低（200℃左右），因此制作時(shí)能量消耗少，成本比較低，且這種方法適于大規模生產(chǎn)，單片電池面積可以做得很大（例如0.5mX1.0m），整齊美觀(guān)。非晶硅電池的另一特點(diǎn)是對藍光響應好，在一般地熒光燈下也能工作，因此被廣泛用作電子計算器和手掌電腦的電源，估計全世界使用量達到每月1千萬(wàn)片左右。以上這些優(yōu)點(diǎn)，使非晶硅太陽(yáng)電池在近10余年來(lái)得到大踏步的發(fā)展，1997年全世界的產(chǎn)量估計已達到30MW以上。
　　
　　非晶硅由于其內部結構的不穩定性和大量氫原子的存，具有光疲勞效應（Staebler Wronski效應），故非晶硅太陽(yáng)電池經(jīng)過(guò)長(cháng)期穩定性存在問(wèn)題。近10年來(lái)經(jīng)努力研究，雖有所改善，但尚未徹底解決問(wèn)題，故作為電力電源，尚未大量推廣。
　　　　
　　非晶硅中由于原子排列缺少結晶硅中的規則性，缺陷多。因此單純的非晶硅p/n結中，隧道電流往往占主導地位，使其呈現電陰特性，而無(wú)整流特性，也就不能制作太陽(yáng)電池。為得到好的二極管整流特性，一定要在p層與n層之間加入較厚的本征層i，以扼制其隧道電流，所以非晶硅太陽(yáng)電池一般具有pin結構。為了提高效率和改善穩定性，有時(shí)還制作成pin/pin/pin等多層結構式的疊層電池，或是插入一些過(guò)渡層。
　　
　　非晶硅太陽(yáng)電池的研究，現在主要著(zhù)重于改善非晶硅膜本身性質(zhì)，以減少缺陷密度，精確設計電池結構和控制各層厚度，改善各層之間的界面狀態(tài)，以求得高效率和高穩定性。
　　
　　目前非晶硅單結電池的最高效率已可達到14.6%左右，大量生產(chǎn)的可達到8%～10%左右。疊層電池的最高效率可達到21.0%。

3.2化合物半導體太陽(yáng)電池
　　
　　在化合物半導體太陽(yáng)電池中，目前研究應用較多的有CaAs、InP、CuInSe2和CdTe太陽(yáng)電池。由于化合物半導體或多或少有毒性，容易造成環(huán)境污染，因此產(chǎn)量少，常常使用在一些特殊場(chǎng)合。
　　
　　1.砷化鉀太陽(yáng)電池

　　砷化鉀（GaAs）太陽(yáng)電池可以得到較高的效率，實(shí)驗室最高效率已達到24%以上，一般航天用的太陽(yáng)電池效率也在18%～19.5%之間。砷化鉀太陽(yáng)電池目前大多用液相外延方法或金屬有機化學(xué)氣相沉積（MOCVD）技術(shù)制備，因此成本高、產(chǎn)量受到限制，降低成本和提高生產(chǎn)效率已成為研究重點(diǎn)。砷化鉀太陽(yáng)電池目前主要用在航天器上。
　　
　　現在，硅單晶片制備技術(shù)成熟，成本低，因此以硅片為襯底，以MOCVD技術(shù)用異質(zhì)外延方法制造GaAs太陽(yáng)電池降低GaAs太陽(yáng)電池成本的很有希望的辦法。目前，這種電池的效率也已達到20%以上。但GaAs和Si晶體的晶格常數相關(guān)較大，在進(jìn)行導質(zhì)外延生長(cháng)時(shí)，外延層晶格失配嚴重，難以獲得優(yōu)質(zhì)外延層。 為此常Si襯底上首先生長(cháng)一層晶格常數與GaAs 相差較少的Ge 晶體作為過(guò)渡層，然后再生長(cháng)GaAs外延層，這種Si/Ge/GaAs結構的異質(zhì)外延電池正在不斷發(fā)展中?？刂聘鲗雍穸?，適當變化結構，可使太陽(yáng)光中各種波長(cháng)的光子能量都得到有效利用，目前以GaAs為基的多層結構太陽(yáng)電池的效率已接近40%。
　　
　　2.磷化銦太陽(yáng)電池:磷化銦太陽(yáng)電池具有特別好的抗輻照性能，因此在航天應用方面受到重視，目前這種電池的效率也已達到17%～19%。
　　
　　3.CuInSe2 多晶薄膜太陽(yáng)電池:這種電池的效率也達到17.6%左右，而且性能穩定，作為多晶薄膜電池是很有發(fā)展前途的。但因成分較復雜，制作工藝重復性差，影響了它的發(fā)展。
　　
　　此外，Cds/CdTe太陽(yáng)電池的效率也已達到15.8%，但這種電池毒性大，易造成對環(huán)境的污染。


4.太陽(yáng)電池的應用

　　通信衛星通常采用太陽(yáng)電池方陣給各系統供電，并為蓄電池充電，在星食期間，蓄電池給衛星供電。過(guò)去，太陽(yáng)電池方陣廣泛采用硅光電池。目前較先進(jìn)的硅光電池轉換效率可達15％，但這種電池已不能滿(mǎn)足大型平臺的要求，現在正在發(fā)展和使用砷化鉀太陽(yáng)電池。目前單結砷化鉀太陽(yáng)電池轉換效率一般達18％，雙結砷化鉀太陽(yáng)電池可達21－23％。這種電池不僅效率高，而且耐高溫，耐空間輻射?，F在正在研制多結砷化鉀太陽(yáng)電池，其轉換效率可望達到30％以上。為了再進(jìn)一步提高太陽(yáng)電池方陣的效率，現在正研究使用太陽(yáng)能聚光板，以提高太陽(yáng)能量，使太陽(yáng)常數提高到1以上。過(guò)去通信衛星蓄電池普遍采用鎳鎘電池，隨著(zhù)衛星功率不斷增加，現正發(fā)展使用鎳氫電池。鎳氫電池比鎳鎘電池放電深度深，比容量大。

　　為使“深空1號”星際探測器成為現實(shí)，美國空軍研究實(shí)驗室提出6項關(guān)鍵技術(shù)，它們是：

　　1.輕型太陽(yáng)電池方陣。未來(lái)的太陽(yáng)帆板采用復合結構，連接各部分的電纜線(xiàn)將被淘汰，太陽(yáng)帆板采用塑性鉸接。使用薄膜太陽(yáng)電池，每公斤重量供能116瓦，而現有系統為40－50瓦。多結薄膜光電池使電池太陽(yáng)方陣在軌道上易于展開(kāi)。輕型“智能”結構可自動(dòng)消除振動(dòng)和熱效應。

　　2.柔性集成供電和信號系統。通過(guò)真空鍍膜技術(shù)，使薄膜蓄電池組和柔性電池部件與阻擋層光電池連接，形成多層衛星總線(xiàn)。柔性電池組安裝在其它子系統周?chē)?

　　3.多功能結構。

　　4.超高密度電路。

　　5.微機電系統。

　　6.輕型大光學(xué)系統。

　　美國1998年10月24日發(fā)射了“深空1號”星際探測器。采用集光器型太陽(yáng)電池進(jìn)行試驗。這種太陽(yáng)電池方陣實(shí)際只有13％的面積被覆以太陽(yáng)電池片，另外還帶有720面菲列爾透鏡，利用線(xiàn)性排列的菲列爾透鏡把所有陽(yáng)光都聚集到這些電池上。由于電池少，而透鏡又比玻璃罩的電池輕，所以太陽(yáng)電池方陣的重量減輕了，價(jià)格也變便宜了。“深空1號”2.6千瓦的太陽(yáng)電池方陣有4塊帆板，大小為1.1mx1.6m，總重58公斤。為增強輻射防護能力，電池區上的玻璃罩可做得厚一些。太陽(yáng)電池本身有兩種，它們疊在一起，可在0.4μm～0.85μm的寬頻譜范圍內進(jìn)行能量轉換，預計效率在22％以上。這種太陽(yáng)電池方陣的缺點(diǎn)是指向稍有一點(diǎn)點(diǎn)誤差，能力就會(huì )大大降低。


5.太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展趨勢

　　人類(lèi)利用太陽(yáng)能已有幾千年的歷史，但發(fā)展一直很緩慢，現代意義上的開(kāi)發(fā)利用只是近半個(gè)世紀的事情。1954年，美國貝爾實(shí)驗室研制出世界上第一塊太陽(yáng)電池，從此揭開(kāi)了太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用的新篇章，之后，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)發(fā)展很快，特別是70年代爆發(fā)的世界性的石油危機有力地促進(jìn)了太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用。隨著(zhù)可持續發(fā)展戰略在世界范圍內的實(shí)施，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用又被推到新高度。 21世紀初至中葉將是太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的重要發(fā)展時(shí)期。世界范圍內的能源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題的最終解決將依靠可再生潔凈能源特別是太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用。
　　
　　光伏技術(shù)的發(fā)展，近期將以高效晶體硅電池為主，然后逐步過(guò)渡到薄膜太陽(yáng)能電池和各種新型太陽(yáng)電池的發(fā)展。如前所述，晶體硅太陽(yáng)電池具有轉換效率高、性能穩定、商業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在硅材料緊缺、制造成本高等問(wèn)題。而薄膜太陽(yáng)能電池以及各種新硅太陽(yáng)能電池都具有生產(chǎn)材料廉價(jià)、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，隨著(zhù)研發(fā)投入的加大，必將促使其中一、二種獲得突破，正如專(zhuān)家斷言，只要有一、二種新型電池取得突破，就會(huì )使光電池局面得到極大的改善。
　　
　　隨著(zhù)光電化學(xué)及光伏技術(shù)和各種半導體電極試驗的發(fā)展，使得太陽(yáng)能制氫成為氫能產(chǎn)業(yè)的最佳選擇。20世紀90年代在太陽(yáng)能制氫方面獲得了較大進(jìn)展， 1990年德國建成一座500KW太陽(yáng)能制氫示范廠(chǎng)，沙特阿拉伯已建成發(fā)電能力為350KW的太陽(yáng)能制氫廠(chǎng)。印度于1995年推出了一項制氫計劃，投資 4800萬(wàn)美元，在每年有300個(gè)晴天的塔爾沙漠中建造一座500KW太陽(yáng)能電站制氫，用光伏—電解系統制得的氫，以金屬氫化物的形式貯存起來(lái)，保證運輸的安全。氫能具有重量輕、熱值高、爆發(fā)力強、品質(zhì)純凈、貯存便捷等許多優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)太陽(yáng)能制氫技術(shù)的發(fā)展。用氫能取代碳氫化合物能源將是21世紀的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。
　　
　　隨著(zhù)世界范圍內的環(huán)境意識和節能意識的普遍提高，太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域將得到最大限度的擴展，其普及程度將會(huì )有較大的提高。隨著(zhù)太陽(yáng)能熱水器性能的改善，太陽(yáng)能熱水器將逐步取代電熱水器和燃氣熱水器。與此同時(shí)，光伏技術(shù)將逐步由農村、偏遠地區以及其它特殊應用場(chǎng)合向城市推進(jìn)，伴隨著(zhù)更多國家屋頂計劃的實(shí)施，光伏發(fā)電將走進(jìn)城市的千家萬(wàn)戶(hù)。
　　
　　隨著(zhù)人類(lèi)航天技術(shù)以及微波輸電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，空間太陽(yáng)能電站的設想可望得到實(shí)現。由于空間太陽(yáng)能電站不受天氣、氣候條件的制約，其發(fā)展顯示出美好的前景，是人類(lèi)大規模利用太陽(yáng)能的另一條有效途徑。


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