柔性太陽能電池

前言

　　近年來，世界各國的民眾都能體會到，全球氣候變暖對環(huán)境帶來的變化。2007年7月，南歐各國甚至經(jīng)歷了50Z：的高溫。很多國家也度過了一個又一個的暖冬。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)展太陽能、風(fēng)能、電動汽車和節(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?！　∈艿揭欢ㄉ鐣P(guān)注和資本市場追捧的太陽能產(chǎn)業(yè)，仍然有兩項重要而艱難的任務(wù)：　?。?）提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，從現(xiàn)在的17％～22 9／6提高到50％以上，使太陽能光伏發(fā)電有更廣闊的應(yīng)用前景?！　。?）降低太陽能電池的成本，使安裝成本低于火電，實現(xiàn)所謂的平價上網(wǎng)。希望太陽能經(jīng)濟進入一個不需要政府補貼的新時代，使之從政策扶持的產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變成完全市場驅(qū)動的產(chǎn)業(yè)。降低太陽能電池的成本，還可以在更多的發(fā)展中國家實現(xiàn)農(nóng)村電氣化（參見2.5節(jié)）?！　∪嵝蕴柲茈姵兀╢lexible solar cell），是第二代薄膜太陽能電池的一個重要類型，雖然轉(zhuǎn)化效率仍然有待提高，但是卷對卷工藝具有鮮明的成本優(yōu)勢。稱之為“柔性”太陽能電池，是因為其襯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能電池。其特點是重量輕、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、機械等科學(xué)領(lǐng)域，也離不開過去20年納米技術(shù)的進步?！　∧壳埃延袛?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）。有機柔性太陽能電池公司Konarka，也得到石油公司雪佛龍（Chevron）的風(fēng)險投資（參見第4章）?！　　度嵝蕴柲茈姵亍返膬?nèi)容涵蓋了各種類型柔性太陽能電池的理論、結(jié)構(gòu)、工藝、產(chǎn)品和市場。其中，有機柔性太陽能電池、染料敏化太陽能電池和第三代太陽能電池相關(guān)章節(jié)的論述，體現(xiàn)了原作者化學(xué)背景的優(yōu)勢。在科技界，中國人總被認(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能電池的概念，以饗國內(nèi)讀者。本書的文字篇幅盡量簡練，圖片數(shù)據(jù)盡量豐富，產(chǎn)業(yè)信息盡量詳實，使讀者能夠最大限度、并且最快速地對柔性太陽能電池及其他新型太陽能電池有一個直觀的認(rèn)識。

內(nèi)容概要

進入21世紀(jì)，隨著人們對全球氣候變暖問題的關(guān)注，太陽能產(chǎn)業(yè)在世界各國蓬勃地發(fā)展起來。作為全球最大的太陽能電池生產(chǎn)國，中國不但希望為世界提供更加廉價的太陽能電池，更加希望提升太陽能電池生產(chǎn)的技術(shù)含量，進一步實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變。柔性太陽能電池是世界太陽能產(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能電池的原理概念、基本工藝和市場應(yīng)用。本書的特點是篇幅內(nèi)容簡練、圖片數(shù)據(jù)豐富、行業(yè)信息詳實。除了柔性太陽能電池，本書還簡要地介紹了薄膜太陽能電池、第三代太陽能電池等新型太陽能電池。    本書是一本人門級的參考書，適合在校師生、工程技術(shù)人員、風(fēng)險投資人士或其他對太陽能感興趣的讀者閱讀。

書籍目錄

1  柔性太陽能電池和太陽能產(chǎn)業(yè)  1.1  柔性太陽能電池  1.2  太陽能產(chǎn)業(yè)  1.3  太陽能電池的三次技術(shù)革新浪潮  1.4  光伏建筑一體化  1.5  “新概念”電池孵化的太陽能高科技企業(yè)  參考文獻2  太陽能電池原理  2.1  概論  2.2  伏安特性曲線  2.3  轉(zhuǎn)換效率的極限  2.4  疊層太陽能電池  2.5  太陽能電池的應(yīng)用  2.6  太陽能研究簡史  參考文獻3  無機柔性太陽能電池  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題  參考文獻4  有機柔性太陽能電池  4.1  概論  4.2  體異質(zhì)結(jié)電池  4.3  有機柔性電池的優(yōu)化  4.4  卷對卷技術(shù)  4.5  涂刷技術(shù)  4.6  有機柔性電池的產(chǎn)業(yè)化  參考文獻5  染料敏化柔性太陽能電池  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6  第三代太陽能電池  6.1  概論  6.2  量子阱太陽能電池  6.3  納米太陽能電池  6.4  石墨烯太陽能電池  6.5  納米天線太陽能電池  參考文獻7  太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢  7.1  應(yīng)對能源危機和全球氣候變暖  7.2  發(fā)展太陽能的經(jīng)濟效益  7.3  太陽能市場  7.4  太陽能的技術(shù)發(fā)展趨勢  7.5  超大型太陽能發(fā)電項目  7.6  太陽能的發(fā)展需要社會的支持  參考文獻索引

章節(jié)摘錄

　　包括太陽能在內(nèi)的新能源，需要社會的支持和長期的科研投入。雖然各國政府對傳統(tǒng)能源的利稅有很大的依賴，民眾對全球氣候變暖的認(rèn)識也不夠。但是，20世紀(jì)70年代的能源危機，促進西方各國對發(fā)展太陽能下了決心，制定一些太陽能發(fā)展計劃，也建立了一批科研機構(gòu)。太陽能發(fā)展計劃，以美國的聯(lián)邦光伏利用計劃（Federal Photovoltaic Utilization Program）和日本的陽光計劃（Sunshine Program）為代表。建立的科研機構(gòu)有：美國的Solar Energy Research Institute，后發(fā)展成為國家可再生能源實驗室、日本的新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（New Energy and Industrial Technology Development Organization，NEDO）和德國的Fraunhofer ISE?！　∽詮?004年德國修訂了《可再生能源法》EEG，太陽能產(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，越來越多的人們關(guān)注下一代柔性電池和薄膜電池，也希望本書能夠為讀者帶來一些有用的知識和信息。　　能源危機和全球氣候變暖，促進了包括太陽能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國家政策扶持，推動了市場的成熟和產(chǎn)業(yè)的形成。太陽能企業(yè)上市，使更多的風(fēng)險投資和民間資本進入新興的太陽能企業(yè)。國家的科研經(jīng)費撥款，使各研究機構(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，雖然沒有美國前副總統(tǒng)戈爾那樣的號召力，可以喚起全世界民眾對全球氣候變暖的認(rèn)識，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，都可以通過自己和團隊的努力，發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)，使太陽能發(fā)電早日實現(xiàn)平價上網(wǎng)，得到更大的普及，為全球能源危機和氣候變暖問題的解決，作出自己的貢獻。太陽能產(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)新能源新型太陽能電池譯叢：柔性太陽能電池》的內(nèi)容涵蓋了各種類型柔性太陽能電池的理論、結(jié)構(gòu)、工藝、產(chǎn)品和市場。其中，有機柔性太陽能電池、染料敏化太陽能電池和第三代太陽能電池相關(guān)章節(jié)的論述，體現(xiàn)了原作者化學(xué)背景的優(yōu)勢?！度嵝蕴柲茈姵亍纺耀@了很多新型太陽能電池的概念，以饗國內(nèi)讀者?！度嵝蕴柲茈姵亍返奈淖制M量簡練，圖片數(shù)據(jù)盡量豐富，產(chǎn)業(yè)信息盡量詳實，使讀者能夠最大限度、并且最快速地對柔性太陽能電池及其他新型太陽能電池有一個直觀的認(rèn)識。

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