中心議題：

• 太陽電池的發展現狀
• 太陽電池的應用
• 太陽能開發利用的發展趨勢

解決方案：

• 單晶矽和多晶矽太陽電池
• 非晶矽太陽電池
• 化合物半導體太陽電池

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(kong)調(tiao)等(deng)電(dian)器(qi)時(shi)，也(ye)許(xu)我(wo)們(men)並(bing)沒(mei)有(you)意(yi)識(shi)到(dao)電(dian)力(li)對(dui)環(huan)境(jing)造(zao)成(cheng)的(de)破(po)壞(huai)

，實(shi)際(ji)燃(ran)煤(mei)發(fa)電(dian)對(dui)環(huan)境(jing)的(de)破(po)壞(huai)是(shi)很(hen)大(da)的(de)。我(wo)國(guo)現(xian)在(zai)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)第(di)二(er)號(hao)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)排(pai)放(fang)大(da)國(guo)，而(er)常(chang)規(gui)電(dian)力(li)生(sheng)產(chan)使(shi)用(yong)煤(mei)

、石油
、天(tian)然(ran)氣(qi)發(fa)電(dian)
，已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)我(wo)國(guo)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一(yi)，而(er)且(qie)燃(ran)煤(mei)還(hai)大(da)量(liang)排(pai)放(fang)二(er)氧(yang)化(hua)硫(liu)等(deng)有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)。當(dang)我(wo)們(men)使(shi)用(yong)常(chang)規(gui)電(dian)力(li)時(shi)，我(wo)們(men)其(qi)實(shi)是(shi)間(jian)接(jie)的(de)汙(wu)染(ran)者(zhe)
，因(yin)為(wei)我(wo)們(men)對(dui)電(dian)力(li)的(de)需(xu)求(qiu)才(cai)產(chan)生(sheng)了(le)供(gong)給(gei)，從(cong)而(er)間(jian)接(jie)對(dui)環(huan)境(jing)造(zao)成(cheng)了(le)汙(wu)染(ran)。同(tong)時(shi)我(wo)們(men)又(you)是(shi)汙(wu)染(ran)的(de)受(shou)害(hai)者(zhe)。
　　
21shiji，renleijiangmianlinshixianjingjiheshehuikechixufazhandezhongdatiaozhan，zaiyouxianziyuanhehuanbaoyangeyaoqiudeshuangzhongzhiyuexiafazhanjingjijichengweiquanqiuredianwenti。ernengyuanwentijianggengweituchu。nengyuanduanqueshishijieshangdabufenguojianengyuangongyingbuzu，bunengmanzuqijingjifazhandexuyao。congchangyuanlaikan

，quanqiuyitanmingdeshiyouchuliangzhinengyongdao2020年，天然氣也隻能延續到2040年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也隻能維持二三百年。
　　
由於燃燒煤
、石油等化石燃料，每年有數十萬噸硫等有害物質拋向天空，使大氣環境遭到嚴重汙染
，直接影響居民的身體健康和生活質量

；局部地區形成酸雨

，嚴重汙染水土。化石能源的利用產生大量的溫室氣體而導致溫室效應；引起全球氣候變化。這一問題已提到全球的議事日程
，有關國際組織已召開多次會議
，限製各國CO2等溫室氣體的排放量。因此，人類在解決上述能源問題
，實現可持續發展
，隻能依靠科技進步，大規模地開發利用可再生潔淨能源。
　　
太陽能具有儲量的“無限性”太陽每秒鍾放射的能量大約是1.6×1023KW，一年內到達地球表麵的太陽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倍。相對於常規能源的有限性
，太陽能具有儲量的“無限性”，取qu之zhi不bu盡jin，用yong之zhi不bu竭jie。對dui於yu其qi他ta能neng源yuan來lai說shuo，太tai陽yang能neng對dui於yu地di球qiu上shang絕jue大da多duo數shu地di區qu具ju有you存cun在zai的de普pu遍bian性xing，可ke就jiu地di取qu用yong。這zhe就jiu為wei常chang規gui能neng源yuan缺que乏fa的de國guo家jia和he地di區qu解jie決jue能neng源yuan問wen題ti提ti供gong了le美mei好hao前qian景jing。利li用yong的de清qing潔jie性xing太tai陽yang能neng像xiang風feng能neng
、chaoxinengdengjiejingnengyuanyiyang
，qikaifaliyongshijihubuchanshengrenhewuran。liyongdejingjixingkeyiconglianggefangmiankantaiyangnengliyongdejingjixing。yishitaiyangnengquzhibujin
，yongzhibujie

，erqiezaijieshoutaiyangnengshibuzhengshourenhe“稅”
，可以隨地取用；二(er)是(shi)在(zai)目(mu)前(qian)的(de)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)水(shui)平(ping)下(xia)，太(tai)陽(yang)能(neng)利(li)用(yong)不(bu)僅(jin)可(ke)能(neng)而(er)且(qie)可(ke)行(xing)。鑒(jian)於(yu)此(ci)，太(tai)陽(yang)能(neng)必(bi)將(jiang)在(zai)世(shi)界(jie)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)轉(zhuan)換(huan)中(zhong)擔(dan)綱(gang)重(zhong)任(ren)
，成(cheng)為(wei)理(li)想(xiang)的(de)替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)。
　
太陽能電池
　　
50年代第一塊實用的矽太陽電池的問世
，揭開了光電技術的序幕，也揭開了人類利用太陽能的新篇章。自60年代太陽電池進入空間
、70年代進入地麵應用以來，太陽能光電技術發展迅猛。1990年以來，全球太陽能光伏發電裝置的市場銷售量以年平均16％的幅度遞增
，目前總發電能力已達800MW
，相當於20萬個美國家庭的年耗電量。1997年全球太陽電池的銷售量增長了40％，已成為全球發展最快的能源。
　　
1影響光電技術應用的問題
　　
當dang前qian影ying響xiang光guang電dian池chi大da規gui模mo應ying用yong的de主zhu要yao障zhang礙ai是shi它ta的de製zhi造zao成cheng本ben太tai高gao。在zai眾zhong多duo發fa電dian技ji術shu中zhong，太tai陽yang能neng光guang電dian仍reng是shi花hua費fei最zui高gao的de一yi種zhong形xing式shi，因yin此ci


，發fa展zhan陽yang光guang發fa電dian技ji術shu的de主zhu要yao目mu標biao是shi通tong過guo改gai進jin現xian有you的de製zhi造zao工gong藝yi，設she計ji新xin的de電dian池chi結jie構gou，開kai發fa新xin穎ying電dian池chi材cai料liao等deng方fang式shi降jiang低di製zhi造zao成cheng本ben，提ti高gao光guang電dian轉zhuan換huan效xiao率lv。近jin年nian來lai，光guang伏fu工gong業ye呈cheng現xian穩wen定ding發fa展zhan的de趨qu勢shi，發fa展zhan的de特te點dian是shi：產量增加，轉換效率提高，成本降低
，應用領域不斷擴大。1998年，世界太陽電池年產量已超過150MW，是1994年產量的兩倍還多。單晶矽太陽電池的平均效率為15％
，實驗室效率已達24.4％
；多晶矽太陽電池效率也達14％，最大效率為19.8％
；非晶矽太陽電池的穩定效率，單結6～9％，實驗室最高效率為12％，多結電池為8～10%，實驗室最高效率為11.83%。　
　　
最近，瑞士聯邦工學院M•格雷策爾研製出一種二氧化鈦太陽能電池，其光電轉換率高達33％，並(bing)成(cheng)功(gong)地(di)采(cai)用(yong)了(le)一(yi)種(zhong)無(wu)定(ding)形(xing)有(you)機(ji)材(cai)料(liao)代(dai)替(ti)電(dian)解(jie)液(ye)

，從(cong)而(er)使(shi)它(ta)的(de)成(cheng)本(ben)比(bi)一(yi)塊(kuai)差(cha)不(bu)多(duo)大(da)的(de)玻(bo)璃(li)貴(gui)不(bu)了(le)多(duo)少(shao)，使(shi)用(yong)起(qi)來(lai)也(ye)更(geng)加(jia)簡(jian)便(bian)。可(ke)以(yi)預(yu)料(liao)，隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)和(he)市(shi)場(chang)的(de)拓(tuo)展(zhan)
，光(guang)電(dian)池(chi)成(cheng)本(ben)將(jiang)會(hui)大(da)幅(fu)下(xia)降(jiang)。可(ke)以(yi)得(de)出(chu)
，在(zai)2010年以後，由於太陽能電池成本的下降，可望使光伏技術進入大規模發展時期。

2光伏新技術的開發
　　
近年來，圍繞光電池材料
、轉zhuan換huan效xiao率lv和he穩wen定ding性xing等deng問wen題ti
，光guang伏fu技ji術shu發fa展zhan迅xun速su。晶jing體ti矽gui太tai陽yang能neng電dian池chi的de研yan究jiu重zhong點dian是shi高gao效xiao率lv單dan晶jing矽gui電dian池chi和he低di成cheng本ben多duo晶jing矽gui電dian池chi。限xian製zhi單dan晶jing矽gui太tai陽yang電dian池chi轉zhuan換huan效xiao率lv的de主zhu要yao技ji術shu障zhang礙ai有you：電池表麵柵線遮光影響；表麵光反射損失；光傳導損失；內部複合損失
；表麵複合損失。

針對這些問題，近年來開發了許多新技術，主要有：單雙層減反射膜；激光刻槽埋藏柵線技術；絨麵技術

；背點接觸電極克服表麵柵線遮光問題；高效背反射器技術；光(guang)吸(xi)收(shou)技(ji)術(shu)。隨(sui)著(zhe)這(zhe)些(xie)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)，發(fa)明(ming)了(le)不(bu)少(shao)新(xin)的(de)電(dian)池(chi)種(zhong)類(lei)，極(ji)大(da)地(di)提(ti)高(gao)了(le)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)，如(ru)采(cai)用(yong)激(ji)光(guang)刻(ke)槽(cao)埋(mai)藏(zang)柵(zha)線(xian)等(deng)新(xin)技(ji)術(shu)將(jiang)高(gao)純(chun)化(hua)晶(jing)體(ti)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)提(ti)高(gao)到(dao)24.4％。

　　
光guang伏fu技ji術shu發fa展zhan的de另ling一yi特te點dian是shi薄bo膜mo太tai陽yang能neng電dian池chi研yan究jiu取qu得de重zhong大da進jin展zhan

，各ge種zhong新xin型xing太tai陽yang能neng電dian池chi的de不bu斷duan湧yong現xian。晶jing體ti矽gui太tai陽yang能neng電dian池chi轉zhuan換huan效xiao率lv雖sui高gao
，但dan其qi成cheng本ben難nan以yi大da幅fu度du下xia降jiang

，而er薄bo膜mo太tai陽yang能neng電dian池chi在zai降jiang低di製zhi造zao成cheng本ben上shang有you著zhe非fei常chang廣guang闊kuo的de誘you人ren前qian景jing。早zao在zai幾ji年nian前qian

，利li用yong多duo層ceng薄bo膜mo結jie構gou的de低di質zhi矽gui材cai料liao已yi使shi太tai陽yang能neng電dian池chi成cheng本ben驟zhou降jiang80％，有望1O年內使該項技術商業化。
　　
高效新型太陽能電池技術的發展是降低光電池成本的另一條切實可行的途徑，近年來
，一些新型高效電池不斷問世：
　　
硒化銅鋼(CUINSE2
，CIS)薄膜太陽能電池：1974年CIS電池在美國問世，1993年美國國家可再生能源實驗室使它的本征轉換效率達16.7％，由於CIS太陽能電池具有成本低(膜厚隻有單晶矽的1／100)、可通過增大禁帶寬度提高轉換效率(理論值為單晶30％
，多晶24％)、沒有光致衰降、抗放射性能好等優點，各國都在爭相研究開發
，並積極探索大麵積應用的批量生產技術。[page]
　　
矽-矽串聯結構太陽能電池：通過非晶矽與窄禁帶材料的層疊，是有效利用長波太陽光

，提高非晶矽太陽能電池轉換效率的良好途徑。它具有成

本低、耗能少、工序少、價廉高效等優點。
　　
用化學束外延(CBE)技術生產的多結III-V族化合物太陽能電池：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法製作
，並能降低成本獲得超高效率。
　　
大麵積光伏納米電池：1991年瑞士M．GRATZEL博士領導的研究小組
，用納米TIO2fenshuirongyezuotuliao，hehanyouguoduzujinshuyoujiwudeduozhongranliaojibolidengcailiaozhizuochuweijingyanliaomingantaiyangnengdianchi，jianchengnamidianchi。jisuanbiaoming
，kezhizaochuzhuanhuanxiaolvzhishaowei12％的低成本電池。這種電池為大麵積應用於建築物外表麵提供了廣闊的前景。
　　
太陽電池的發展現狀
　　
太陽電池的進展情況可以從其性能指標、產量
、價格等方麵來評價。太陽電池的性能指標有開路電壓
、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，即將光能轉變為電能的效率。
　　
太陽電池主要可以分為矽太陽電池和化合物半導體太陽電池兩大類。下麵分別加以敘述。

矽太陽電池
　　
矽是地球上第二位最豐富的元素，而且無毒性，用它製作的太陽電池效率也很高
，因此它是最適於製作太陽電池的半導體材料。1997年
，世界上太陽電池年產量約為120MW，其中99%以上為矽太陽電池。在矽太陽電池中又可分為單晶矽、多晶矽和非晶矽太陽電池三類。
　　
1.單晶矽和多晶矽太陽電池
　　
單晶矽和多晶矽太陽電池是對P型（或n型）矽基片經過磷（或硼）擴散做成P/N結而製得的。單晶矽太陽電池效率高、壽命長
、性能優良，但成本高
，而且限於單晶的尺寸，單片電池麵積難以做得很大
，目前比較大的為直徑為10～20cm的圓片．多晶矽電池是用澆鑄的多晶矽錠切片製作而成
，成本比單晶矽電池低
，單片電池也可以做得比較大（例如30cm×30cm的方片），但由於晶界複合等因素的存在，效率比單晶矽電池低。
　　
現在
，單晶矽和多晶矽電池的研究工作主要集中在以下幾個方麵：
　　
(1)用埋層電極
、表麵鈍化、密(mi)柵(zha)工(gong)藝(yi)優(you)化(hua)背(bei)電(dian)場(chang)及(ji)接(jie)觸(chu)電(dian)極(ji)等(deng)來(lai)減(jian)少(shao)光(guang)生(sheng)載(zai)流(liu)子(zi)的(de)複(fu)合(he)損(sun)失(shi)，提(ti)高(gao)載(zai)流(liu)子(zi)的(de)收(shou)集(ji)效(xiao)率(lv)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)太(tai)陽(yang)電(dian)池(chi)的(de)效(xiao)率(lv)。澳(ao)大(da)利(li)亞(ya)親(qin)南(nan)威(wei)爾(er)士(shi)大(da)學(xue)格(ge)林(lin)實(shi)驗(yan)室(shi)采(cai)用(yong)了(le)這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)，已(yi)經(jing)創(chuang)造(zao)了(le)目(mu)前(qian)矽(gui)太(tai)陽(yang)電(dian)池(chi)世(shi)界(jie)公(gong)認(ren)的(de)AM1.5條件下24%的最高效率。
　　
(2)用優華抗射膜、凹凸表麵、高反向背電極等方式減少光的反射及透射損失，以提高太陽電池效率。
　　
(3)以定向凝固法生長的鑄造多晶矽錠代替單晶矽


，估化正背電極的銀漿、鋁漿的絲網印製工藝
，改進矽片的切、磨
、拋光等工藝，千方百計降低成本，提高太陽電池效率。目前最大矽錠重量已達270餘公斤。
　　
(4)薄膜多晶矽電池還在大力研究和開發。計算表明

，若能在金屬、陶瓷

、玻璃等基板上低成本地製備厚度為30～50μm的大麵積的優質多晶矽薄膜，則太陽電池製作工藝可進一步簡化，成本可大幅度降低。因此多晶矽薄膜太陽電池正成為研究熱點。
　　
現在單晶及多晶矽太陽電池的世界年產量已達到120MW左右。矽太陽電池的最高效率可達18%～24%。航空航天用的高質量太陽電池在AMO條件下的效率約為13.5%～18%,而地麵用的大量生產的太陽電池效率在AM1條件下大多在11%～18%左右。
　　
非晶矽太陽電池
　　
由於非晶矽對太陽光的吸收係數大
，因而非昌矽太陽電池可以做得很薄
，通常矽膜厚度僅為1-2μm，是單晶矽或多晶矽電池厚度（0.5mm左右）的1/500，所以製作非晶矽電池資源消耗少。

非晶矽太陽電池一般是用高頻輝光放電等方法使矽烷（SiH4）氣體分解沉積而成的。由於分解沉積溫度低（200℃左右），因此製作時能量消耗少
，成本比較低，且這種方法適於大規模生產，單片電池麵積可以做得很大（例如0.5mX1.0m），整(zheng)齊(qi)美(mei)觀(guan)。非(fei)晶(jing)矽(gui)電(dian)池(chi)的(de)另(ling)一(yi)特(te)點(dian)是(shi)對(dui)藍(lan)光(guang)響(xiang)應(ying)好(hao)，在(zai)一(yi)般(ban)地(di)熒(ying)光(guang)燈(deng)下(xia)也(ye)能(neng)工(gong)作(zuo)
，因(yin)此(ci)被(bei)廣(guang)泛(fan)用(yong)作(zuo)電(dian)子(zi)計(ji)算(suan)器(qi)和(he)手(shou)掌(zhang)電(dian)腦(nao)的(de)電(dian)源(yuan)
，估(gu)計(ji)全(quan)世(shi)界(jie)使(shi)用(yong)量(liang)達(da)到(dao)每(mei)月(yue)1千萬片左右。以上這些優點，使非晶矽太陽電池在近10餘年來得到大踏步的發展，1997年全世界的產量估計已達到30MW以上。

非晶矽由於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（StaeblerWronski效應）
，故非晶矽太陽電池經過長期穩定性存在問題。近10年來經努力研究
，雖有所改善

，但尚未徹底解決問題，故作為電力電源，尚未大量推廣。
　　
非晶矽中由於原子排列缺少結晶矽中的規則性
，缺陷多。因此單純的非晶矽p/n結中，隧道電流往往占主導地位
，使其呈現電陰特性，而無整流特性
，也就不能製作太陽電池。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，以扼製其隧道電流

，所以非晶矽太陽電池一般具有pin結構。為了提高效率和改善穩定性，有時還製作成pin/pin/pin等多層結構式的疊層電池，或是插入一些過渡層。
　　
非(fei)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)電(dian)池(chi)的(de)研(yan)究(jiu)，現(xian)在(zai)主(zhu)要(yao)著(zhe)重(zhong)於(yu)改(gai)善(shan)非(fei)晶(jing)矽(gui)膜(mo)本(ben)身(shen)性(xing)質(zhi)
，以(yi)減(jian)少(shao)缺(que)陷(xian)密(mi)度(du)，精(jing)確(que)設(she)計(ji)電(dian)池(chi)結(jie)構(gou)和(he)控(kong)製(zhi)各(ge)層(ceng)厚(hou)度(du)，改(gai)善(shan)各(ge)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)界(jie)麵(mian)狀(zhuang)態(tai)，以(yi)求(qiu)得(de)高(gao)效(xiao)率(lv)和(he)高(gao)穩(wen)定(ding)性(xing)。
　　
目前非晶矽單結電池的最高效率已可達到14.6%左右
，大量生產的可達到8%～10%左右。疊層電池的最高效率可達到21.0%。
　　
2化合物半導體太陽電池
　　
在化合物半導體太陽電池中，目前研究應用較多的有CaAs

、InP、CuInSe2和CdTe太陽電池。由於化合物半導體或多或少有毒性，容易造成環境汙染，因此產量少
，常常使用在一些特殊場合。
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砷化鉀太陽電池
　　
砷化鉀（GaAs）太陽電池可以得到較高的效率，實驗室最高效率已達到24%以上，一般航天用的太陽電池效率也在18%～19.5%之間。砷化鉀太陽電池目前大多用液相外延方法或金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）技術製備，因此成本高、產量受到限製，降低成本和提高生產效率已成為研究重點。砷化鉀太陽電池目前主要用在航天器上。
　　
現在
，矽單晶片製備技術成熟，成本低
，因此以矽片為襯底，以MOCVD技術用異質外延方法製造GaAs太陽電池降低GaAs太陽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較大，在進行導質外延生長時，外延層晶格失配嚴重
，難以獲得優質外延層。為此常Si襯底上首先生長一層晶格常數與GaAs相差較少的Ge晶體作為過渡層
，然後再生長GaAs外延層，這種Si/Ge/GaAs結構的異質外延電池正在不斷發展中。控製各層厚度，適當變化結構，可使太陽光中各種波長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電池的效率已接近40%。
　　
磷化銦太陽電池

磷化銦太陽電池具有特別好的抗輻照性能，因此在航天應用方麵受到重視，目前這種電池的效率也已達到17%～19%。
　　
CuInSe2多晶薄膜太陽電池

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展前途的。但因成分較複雜，製作工藝重複性差
，影響了它的發展。
　　
此外，Cds/CdTe太陽電池的效率也已達到15.8%，但這種電池毒性大，易造成對環境的汙染。

太陽電池的應用
　　
通tong信xin衛wei星xing通tong常chang采cai用yong太tai陽yang電dian池chi方fang陣zhen給gei各ge係xi統tong供gong電dian，並bing為wei蓄xu電dian池chi充chong電dian，在zai星xing食shi期qi間jian
，蓄xu電dian池chi給gei衛wei星xing供gong電dian。過guo去qu
，太tai陽yang電dian池chi方fang陣zhen廣guang泛fan采cai用yong矽gui光guang電dian池chi。目mu前qian較jiao先xian進jin的de矽gui光guang電dian池chi轉zhuan換huan效xiao率lv可ke達da15％
，但這種電池已不能滿足大型平台的要求，現在正在發展和使用砷化鉀太陽電池。目前單結砷化鉀太陽電池轉換效率一般達18％，雙結砷化鉀太陽電池可達21－23％。這種電池不僅效率高，而且耐高溫，耐空間輻射。現在正在研製多結砷化鉀太陽電池
，其轉換效率可望達到30％以上。為了再進一步提高太陽電池方陣的效率，現在正研究使用太陽能聚光板，以提高太陽能量，使太陽常數提高到1以(yi)上(shang)。過(guo)去(qu)通(tong)信(xin)衛(wei)星(xing)蓄(xu)電(dian)池(chi)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)鎳(nie)鎘(ge)電(dian)池(chi)，隨(sui)著(zhe)衛(wei)星(xing)功(gong)率(lv)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)，現(xian)正(zheng)發(fa)展(zhan)使(shi)用(yong)鎳(nie)氫(qing)電(dian)池(chi)。鎳(nie)氫(qing)電(dian)池(chi)比(bi)鎳(nie)鎘(ge)電(dian)池(chi)放(fang)電(dian)深(shen)度(du)深(shen)，比(bi)容(rong)量(liang)大(da)。

為使“深空1號”星際探測器成為現實，美國空軍研究實驗室提出6項關鍵技術，它們是：
　　
1.qingxingtaiyangdianchifangzhen。weilaidetaiyangfanbancaiyongfuhejiegou，lianjiegebufendedianlanxianjiangbeitaotai
，taiyangfanbancaiyongsuxingjiaojie。shiyongbomotaiyangdianchi
，meigongjinzhonglianggongneng116瓦，而現有係統為40－50瓦。多結薄膜光電池使電池太陽方陣在軌道上易於展開。輕型“智能”結構可自動消除振動和熱效應。

　　
2.rouxingjichenggongdianhexinhaoxitong。tongguozhenkongdumojishu
，shibomoxudianchizuherouxingdianchibujianyuzudangcengguangdianchilianjie，xingchengduocengweixingzongxian。rouxingdianchizuanzhuangzaiqitazixitongzhouwei。
　　
3.多功能結構。
　　
4.超高密度電路。
　　
5.微機電係統。
　　
6.輕型大光學係統。
　　
美國1998年10月24日發射了“深空1號”星際探測器。采用集光器型太陽電池進行試驗。這種太陽電池方陣實際隻有13％的麵積被覆以太陽電池片，另外還帶有720mianfeilieertoujing
，liyongxianxingpailiedefeilieertoujingbasuoyouyangguangdoujujidaozhexiedianchishang。youyudianchishao，ertoujingyoubibolizhaodedianchiqing，suoyitaiyangdianchifangzhendezhongliangjianqingle，jiageyebianbianyile。“深空1號”2.6千瓦的太陽電池方陣有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。太陽電池本身有兩種，它們疊在一起，可在0.4μm～0.85μm的寬頻譜範圍內進行能量轉換，預計效率在22％以上。這種太陽電池方陣的缺點是指向稍有一點點誤差，能力就會大大降低。

太陽能開發利用的發展趨勢
　　
人類利用太陽能已有幾千年的曆史
，但發展一直很緩慢
，現代意義上的開發利用隻是近半個世紀的事情。1954年(nian)，美(mei)國(guo)貝(bei)爾(er)實(shi)驗(yan)室(shi)研(yan)製(zhi)出(chu)世(shi)界(jie)上(shang)第(di)一(yi)塊(kuai)太(tai)陽(yang)電(dian)池(chi)，從(cong)此(ci)揭(jie)開(kai)了(le)太(tai)陽(yang)能(neng)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)的(de)新(xin)篇(pian)章(zhang)，之(zhi)後(hou)，太(tai)陽(yang)能(neng)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)很(hen)快(kuai)
，特(te)別(bie)是(shi)70年nian代dai爆bao發fa的de世shi界jie性xing的de石shi油you危wei機ji有you力li地di促cu進jin了le太tai陽yang能neng的de開kai發fa利li用yong。隨sui著zhe可ke持chi續xu發fa展zhan戰zhan略lve在zai世shi界jie範fan圍wei內nei的de實shi施shi，太tai陽yang能neng的de開kai發fa利li用yong又you被bei推tui到dao新xin高gao度du。21世紀初至中葉將是太陽能開發利用技術的重要發展時期。世界範圍內的能源問題、環境問題的最終解決將依靠可再生潔淨能源特別是太陽能的開發利用。
　　
guangfujishudefazhan，jinqijiangyigaoxiaojingtiguidianchiweizhu，ranhouzhubuguodudaobomotaiyangnengdianchihegezhongxinxingtaiyangdianchidefazhan。ruqiansuoshu，jingtiguitaiyangdianchijuyouzhuanhuanxiaolvgao
、性能穩定
、商業化程度高等優點，但也存在矽材料緊缺
、製造成本高等問題。而薄膜太陽能電池以及各種新矽太陽能電池都具有生產材料廉價
、生產成本低等特點，隨著研發投入的加大，必將促使其中一、二種獲得突破，正如專家斷言，隻要有一

、二種新型電池取得突破，就會使光電池局麵得到極大的改善。
　　
隨著光電化學及光伏技術和各種半導體電極試驗的發展，使得太陽能製氫成為氫能產業的最佳選擇。20世紀90年代在太陽能製氫方麵獲得了較大進展，1990年德國建成一座500KW太陽能製氫示範廠，沙特阿拉伯已建成發電能力為350KW的太陽能製氫廠。印度於1995年推出了一項製氫計劃，投資4800萬美元，在每年有300個晴天的塔爾沙漠中建造一座500KW太陽能電站製氫
，用光伏—電解係統製得的氫，以金屬氫化物的形式貯存起來，保證運輸的安全。氫能具有重量輕
、熱值高、爆發力強、品質純淨
、貯存便捷等許多優點。隨著太陽能製氫技術的發展。用氫能取代碳氫化合物能源將是21世紀的一個重要發展趨勢。
　　
隨sui著zhe世shi界jie範fan圍wei內nei的de環huan境jing意yi識shi和he節jie能neng意yi識shi的de普pu遍bian提ti高gao，太tai陽yang能neng熱re利li用yong領ling域yu將jiang得de到dao最zui大da限xian度du的de擴kuo展zhan
，其qi普pu及ji程cheng度du將jiang會hui有you較jiao大da的de提ti高gao。隨sui著zhe太tai陽yang能neng熱re水shui器qi性xing能neng的de改gai善shan，太tai陽yang能neng熱re水shui器qi將jiang逐zhu步bu取qu代dai電dian熱re水shui器qi和he燃ran氣qi熱re水shui器qi。與yu此ci同tong時shi，光guang伏fu技ji術shu將jiang逐zhu步bu由you農nong村cun
、偏遠地區以及其它特殊應用場合向城市推進
，伴隨著更多國家屋頂計劃的實施，光伏發電將走進城市的千家萬戶。
　　
隨著人類航天技術以及微波輸電技術的進一步發展，空間太陽能電站的設想可望得到實現。由於空間太陽能電站不受天氣、氣候條件的製約，其發展顯示出美好的前景

，是人類大規模利用太陽能的另一條有效途徑。