柔性太陽(yáng)能電池

前言

　　近年來(lái)，世界各國(guó)的民眾都能體會(huì)到，全球氣候變暖對(duì)環(huán)境帶來(lái)的變化。2007年7月，南歐各國(guó)甚至經(jīng)歷了50Z：的高溫。很多國(guó)家也度過(guò)了一個(gè)又一個(gè)的暖冬。因此，我們有必要控制CO2的排放，最好的方式就是大規(guī)模地發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、電動(dòng)汽車和節(jié)能照明等方面的新能源產(chǎn)業(yè)。很多人認(rèn)為，新能源產(chǎn)業(yè)是IT產(chǎn)業(yè)之后21世紀(jì)最重要的高科技領(lǐng)域。　　受到一定社會(huì)關(guān)注和資本市場(chǎng)追捧的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，仍然有兩項(xiàng)重要而艱難的任務(wù)：　?。?）提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，從現(xiàn)在的17％～22 9／6提高到50％以上，使太陽(yáng)能光伏發(fā)電有更廣闊的應(yīng)用前景?！　。?）降低太陽(yáng)能電池的成本，使安裝成本低于火電，實(shí)現(xiàn)所謂的平價(jià)上網(wǎng)。希望太陽(yáng)能經(jīng)濟(jì)進(jìn)入一個(gè)不需要政府補(bǔ)貼的新時(shí)代，使之從政策扶持的產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變成完全市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)。降低太陽(yáng)能電池的成本，還可以在更多的發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電氣化（參見2.5節(jié)）?！　∪嵝蕴?yáng)能電池（flexible solar cell），是第二代薄膜太陽(yáng)能電池的一個(gè)重要類型，雖然轉(zhuǎn)化效率仍然有待提高，但是卷對(duì)卷工藝具有鮮明的成本優(yōu)勢(shì)。稱之為“柔性”太陽(yáng)能電池，是因?yàn)槠湟r底是塑料片或者金屬箔片，有別于其他玻璃襯底的薄膜太陽(yáng)能電池。其特點(diǎn)是重量輕、可彎曲，適合集成在各種彎曲物體的表面，如光伏建筑一體化、帳篷、箱包、服裝、汽車、帆船等。柔性太陽(yáng)能電池的研究是一門交叉學(xué)科，涉及到物理、化學(xué)、材料、機(jī)械等科學(xué)領(lǐng)域，也離不開過(guò)去20年納米技術(shù)的進(jìn)步?！　∧壳?，已有數(shù)家歐美初創(chuàng)企業(yè)，成功研發(fā)出適合大規(guī)模生產(chǎn)的柔性太陽(yáng)能電池產(chǎn)品，并得到了優(yōu)質(zhì)的股權(quán)投資。受到谷歌（Google）投資的CIGS柔性太陽(yáng)能電池公司Nanosolar，在2009年9月宣布Utility Panel TM獲得了TUV認(rèn)證（參見第3章）。有機(jī)柔性太陽(yáng)能電池公司Konarka，也得到石油公司雪佛龍（Chevron）的風(fēng)險(xiǎn)投資（參見第4章）?！　　度嵝蕴?yáng)能電池》的內(nèi)容涵蓋了各種類型柔性太陽(yáng)能電池的理論、結(jié)構(gòu)、工藝、產(chǎn)品和市場(chǎng)。其中，有機(jī)柔性太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池和第三代太陽(yáng)能電池相關(guān)章節(jié)的論述，體現(xiàn)了原作者化學(xué)背景的優(yōu)勢(shì)。在科技界，中國(guó)人總被認(rèn)為理論功底好，但是創(chuàng)造力不足，本書囊獲了很多新型太陽(yáng)能電池的概念，以饗國(guó)內(nèi)讀者。本書的文字篇幅盡量簡(jiǎn)練，圖片數(shù)據(jù)盡量豐富，產(chǎn)業(yè)信息盡量詳實(shí)，使讀者能夠最大限度、并且最快速地對(duì)柔性太陽(yáng)能電池及其他新型太陽(yáng)能電池有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。

內(nèi)容概要

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人們對(duì)全球氣候變暖問(wèn)題的關(guān)注，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在世界各國(guó)蓬勃地發(fā)展起來(lái)。作為全球最大的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)不但希望為世界提供更加廉價(jià)的太陽(yáng)能電池，更加希望提升太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的技術(shù)含量，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。柔性太陽(yáng)能電池是世界太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的新興技術(shù)，本書將為讀者介紹各種類型柔性太陽(yáng)能電池的原理概念、基本工藝和市場(chǎng)應(yīng)用。本書的特點(diǎn)是篇幅內(nèi)容簡(jiǎn)練、圖片數(shù)據(jù)豐富、行業(yè)信息詳實(shí)。除了柔性太陽(yáng)能電池，本書還簡(jiǎn)要地介紹了薄膜太陽(yáng)能電池、第三代太陽(yáng)能電池等新型太陽(yáng)能電池。    本書是一本人門級(jí)的參考書，適合在校師生、工程技術(shù)人員、風(fēng)險(xiǎn)投資人士或其他對(duì)太陽(yáng)能感興趣的讀者閱讀。

書籍目錄

1  柔性太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)  1.1  柔性太陽(yáng)能電池  1.2  太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)  1.3  太陽(yáng)能電池的三次技術(shù)革新浪潮  1.4  光伏建筑一體化  1.5  “新概念”電池孵化的太陽(yáng)能高科技企業(yè)  參考文獻(xiàn)2  太陽(yáng)能電池原理  2.1  概論  2.2  伏安特性曲線  2.3  轉(zhuǎn)換效率的極限  2.4  疊層太陽(yáng)能電池  2.5  太陽(yáng)能電池的應(yīng)用  2.6  太陽(yáng)能研究簡(jiǎn)史  參考文獻(xiàn)3  無(wú)機(jī)柔性太陽(yáng)能電池  3.1  概論  3.2  非晶硅柔性電池  3.3  銅銦鎵硒柔性電池  3.4  碲化鎘薄膜電池  3.5  銅銦鎵硒電池和碲化鎘電池的原材料問(wèn)題  參考文獻(xiàn)4  有機(jī)柔性太陽(yáng)能電池  4.1  概論  4.2  體異質(zhì)結(jié)電池  4.3  有機(jī)柔性電池的優(yōu)化  4.4  卷對(duì)卷技術(shù)  4.5  涂刷技術(shù)  4.6  有機(jī)柔性電池的產(chǎn)業(yè)化  參考文獻(xiàn)5  染料敏化柔性太陽(yáng)能電池  5.1  概論  5.2  染料敏化電池的原理  5.3  染料敏化電池的研發(fā)方向  5.4  染料敏化電池的生產(chǎn)工藝  5.5  光伏玻璃幕墻  參考文獻(xiàn)6  第三代太陽(yáng)能電池  6.1  概論  6.2  量子阱太陽(yáng)能電池  6.3  納米太陽(yáng)能電池  6.4  石墨烯太陽(yáng)能電池  6.5  納米天線太陽(yáng)能電池  參考文獻(xiàn)7  太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)  7.1  應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和全球氣候變暖  7.2  發(fā)展太陽(yáng)能的經(jīng)濟(jì)效益  7.3  太陽(yáng)能市場(chǎng)  7.4  太陽(yáng)能的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)  7.5  超大型太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目  7.6  太陽(yáng)能的發(fā)展需要社會(huì)的支持  參考文獻(xiàn)索引

章節(jié)摘錄

　　包括太陽(yáng)能在內(nèi)的新能源，需要社會(huì)的支持和長(zhǎng)期的科研投入。雖然各國(guó)政府對(duì)傳統(tǒng)能源的利稅有很大的依賴，民眾對(duì)全球氣候變暖的認(rèn)識(shí)也不夠。但是，20世紀(jì)70年代的能源危機(jī)，促進(jìn)西方各國(guó)對(duì)發(fā)展太陽(yáng)能下了決心，制定一些太陽(yáng)能發(fā)展計(jì)劃，也建立了一批科研機(jī)構(gòu)。太陽(yáng)能發(fā)展計(jì)劃，以美國(guó)的聯(lián)邦光伏利用計(jì)劃（Federal Photovoltaic Utilization Program）和日本的陽(yáng)光計(jì)劃（Sunshine Program）為代表。建立的科研機(jī)構(gòu)有：美國(guó)的Solar Energy Research Institute，后發(fā)展成為國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室、日本的新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（New Energy and Industrial Technology Development Organization，NEDO）和德國(guó)的Fraunhofer ISE?！　∽詮?004年德國(guó)修訂了《可再生能源法》EEG，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)得到真正的起飛。隨著晶體硅電池的生產(chǎn)加工快速成長(zhǎng)，越來(lái)越多的人們關(guān)注下一代柔性電池和薄膜電池，也希望本書能夠?yàn)樽x者帶來(lái)一些有用的知識(shí)和信息?！　∧茉次C(jī)和全球氣候變暖，促進(jìn)了包括太陽(yáng)能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國(guó)家政策扶持，推動(dòng)了市場(chǎng)的成熟和產(chǎn)業(yè)的形成。太陽(yáng)能企業(yè)上市，使更多的風(fēng)險(xiǎn)投資和民間資本進(jìn)入新興的太陽(yáng)能企業(yè)。國(guó)家的科研經(jīng)費(fèi)撥款，使各研究機(jī)構(gòu)有能力發(fā)展新的技術(shù)，科研成果可以孵化出更多的企業(yè)。我們中的絕大多數(shù)人，雖然沒(méi)有美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柲菢拥奶?hào)召力，可以喚起全世界民眾對(duì)全球氣候變暖的認(rèn)識(shí)，但是作為科研工作者、工程技術(shù)人員、高校學(xué)生或金融投資人士，都可以通過(guò)自己和團(tuán)隊(duì)的努力，發(fā)展太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，使太陽(yáng)能發(fā)電早日實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，得到更大的普及，為全球能源危機(jī)和氣候變暖問(wèn)題的解決，作出自己的貢獻(xiàn)。太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的明天將更美好，世界的明天將更美好。

編輯推薦

　　《21世紀(jì)新能源新型太陽(yáng)能電池譯叢：柔性太陽(yáng)能電池》的內(nèi)容涵蓋了各種類型柔性太陽(yáng)能電池的理論、結(jié)構(gòu)、工藝、產(chǎn)品和市場(chǎng)。其中，有機(jī)柔性太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池和第三代太陽(yáng)能電池相關(guān)章節(jié)的論述，體現(xiàn)了原作者化學(xué)背景的優(yōu)勢(shì)?！度嵝蕴?yáng)能電池》囊獲了很多新型太陽(yáng)能電池的概念，以饗國(guó)內(nèi)讀者?！度嵝蕴?yáng)能電池》的文字篇幅盡量簡(jiǎn)練，圖片數(shù)據(jù)盡量豐富，產(chǎn)業(yè)信息盡量詳實(shí)，使讀者能夠最大限度、并且最快速地對(duì)柔性太陽(yáng)能電池及其他新型太陽(yáng)能電池有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。

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