1.引言

　　在大多数人的心目中，电力是一种清洁的能源，当使用电灯、电视、电冰箱、空调等电器时，也许我们并没有意识到电力对环境造成的破坏，实际燃煤发电对环境的破坏是很大的。我国现在是世界上第二号温室气体的排放大国，而常规电力生产使用煤、石油、天然气发电，已经成为我国二氧化碳等温室气体的主要排放源之一，而且燃煤还大量排放二氧化硫等有害气体。当我们使用常规电力时，我们其实是间接的污染者，因为我们对电力的需求才产生了供给，从而间接对环境造成了污染。同时我们又是污染的受害者。

　　21世纪，人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济己成为全球热点问题。而能源问题将更为突出。能源短缺使世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到 2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。

　　由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。化石能
源的利用产生大量的温室气体而导致温室效应；引起全球气候变化。这一问题已提到全球的议事日程，有关国际组织已召开多次会议，限制各国co2等温室气体的排放量。因此，人类在解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。

　　太阳能具有储量的“无限性”太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kw，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。利用的清洁性太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染。利用的经济性可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，太阳能利用不仅可能而且可行。鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。

　　2.太阳能电池

　　50年代第一块实用的硅太阳电池的问世，揭开了光电技术的序幕，也揭开了人类利用太阳能的新篇章。自60年代太阳电池进入空间、70年代进入地面应用以来，太阳能光电技术发展迅猛。1990年以来，全球太阳能光伏发电装置的市场销售量以年平均16％的幅度递增，目前总发电能力已达800mw，相当于20 万个美国家庭的年耗电量。1997年全球太阳电池的销售量增长了40％，已成为全球发展最快的能源。

　　2.1影响光电技术应用的问题

　　当前影响光电池大规模应用的主要障碍是它的制造成本太高。在众多发电技术中，太阳能光电仍是花费最高的一种形式，因此，发展阳光发电技术的主要目标是通过改进现有的制造工艺，设计新的电池结构，开发新颖电池材料等方式降低制造成本，提高光电转换效率。近年来，光伏工业呈现稳定发展的趋势，发展的特点是：产量增加，转换效率提高，成本降低，应用领域不断扩大。1998年，世界太阳电池年产量已超过150mw，是1994年产量的两倍还多。单晶硅太阳电池的平均效率为15％，实验室效率已达24.4％；多晶硅太阳电池效率也达14％，最大效率为19.8％；非晶硅太阳电池的稳定效率，单结6～9％，实验室最高效率为12％，多结电池为8～10%，实验室最高效率为11.83%。　

　　最近，瑞士联邦工学院m·格雷策尔研制出一种二氧化钛太阳能电池，其光电转换率高达33％，并成功地采用了一种无定形有机材料代替电解液，从而使它的成本比一块差不多大的玻璃贵不了多少，使用起来也更加简便。可以预料，随着技术的进步和市场的拓展，光电池成本将会大幅下降。可以得出，在2010年以后，由于太阳能电池成本的下降，可望使光伏技术进入大规模发展时期。

　　2.2光伏新技术的开发

　　近年来，围绕光电池材料、转换效率和稳定性等问题，光伏技术发展迅速。晶体硅太阳能电池的研究重点是高效率单晶硅电池和低成本多晶硅电池。限制单晶硅太阳电池转换效率的主要技术障碍有：电池表面栅线遮光影响；表面光反射损失；光传导损失；内部复合损失；表面复合损失。

针对这些问题，近年来开发了许多新技术，主要有：单双层减反射膜；激光刻槽埋藏栅线技术；绒面技术；背点接触电极克服表面栅线遮光问题；高效背反射器技术；光吸收技术。随着这些新技术的应用，发明了不少新的电池种类，极大地提高了太阳能电池的转换效率，如采用激光刻槽埋藏栅线等新技术将高纯化