產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電于轉(zhuǎn)換反應，根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池可分為：1、硅太陽能電池；2、以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；3、功能高分子材料制備的太陽能電池；4、納米晶太陽能電池等。
應用現(xiàn)狀
據(jù)Dataquest的統(tǒng)計資料顯示，全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中，其中有95 個國家正在大規(guī)模地進行太陽能電池的研制開發(fā)，積極生產(chǎn)各種相關的節(jié)能新產(chǎn)品。1998年，全世界生產(chǎn)的太陽能電池，其總的發(fā)電量達1000兆瓦，1999年達 2850兆瓦。根據(jù)歐洲光伏工業(yè)協(xié)會EPIA2008年的預測，如果按照2007年全球裝機容量為2.4GW來計算，2010年全球的年裝機容量將達到6.9GW,2020年和2030年將分別達到56GW和281GW，2010年全球累計裝機容量為25.4GW，預計2020年達到278GW，2030年達到1864GW。全球太陽能電池產(chǎn)量以年均復合增長率47%的速度迅猛增長，2008年產(chǎn)量達到6.9GW。
許多國家正在制訂中長期太陽能開發(fā)計劃，準備在21世紀大規(guī)模開發(fā)太陽能，美國能源部推出的是國家光伏計劃，日本推出的是陽光計劃。NREL光伏計劃是美國國家光伏計劃的一項重要的內(nèi)容，該計劃在單晶硅和高級器件、薄膜光伏技術、PVMaT、光伏組件以及系統(tǒng)性能和工程、 光伏應用和市場開發(fā)等5個領域開展研究工作。
美國還推出了"太陽能路燈計劃",旨在讓美國一部分城市的路燈都改為由太陽能供電，根據(jù)計劃，每盞路燈每年可節(jié)電800 度。日本也正在實施太陽能"7萬套工程計劃"， 日本準備普及的太陽能住宅發(fā)電系統(tǒng)，主要是裝設在住宅屋頂上的太陽能電池發(fā)電設備，家庭用剩余的電量還可以賣給電力公司。一個標準家庭可安裝一部發(fā)電3000瓦的系統(tǒng)。歐洲則將研究開發(fā)太陽能電池列入著名的"尤里卡"高科技計劃，推出了10萬套工程計劃"。這些以普及應用光電池為主要內(nèi)容的"太陽能工程"計劃是推動太陽能光電池產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的重要動力之一。
日本、韓國以及歐洲地區(qū)總共8個國家決定攜手合作，在亞洲內(nèi)陸及非洲沙漠地區(qū)建設世界上規(guī)模最大的太陽能發(fā)電站，他們的目標是將占全球陸地面積約1/4的沙漠地區(qū)的長時間日照資源有效地利用起來，為30萬用戶提供100萬千瓦的電能。計劃將從2001年開始，花4年時間完成。
美國和日本在世界光伏市場上占有最大的市場份額。美國擁有世界上最大的光伏發(fā)電廠，其功率為7MW，日本也建成了發(fā)電功率達1MW的光伏發(fā)電廠。全世界總共有23萬座光伏發(fā)電設備，以色列、澳大利亞、新西蘭居于領先地位。
20世紀90年代以來，全球太陽能電池行業(yè)以每年15%的增幅持續(xù)不斷地發(fā)展。據(jù)Dataquest發(fā)布的最新統(tǒng)計和預測報告顯示，美國、日本和西歐工業(yè)發(fā)達國家在研究開發(fā)太陽能方面的總投資，1998年達570億美元；1999年646億美元；2000年700億美元；2001年將達820億美元；2002年有望突破1000億美元。
中國現(xiàn)狀
中國對太陽能電池的研究開發(fā)工作高度重視，早在七五期間，非晶硅半導體的研究工作已經(jīng)列入國家重大課題；八五和九五期間，中國把研究開發(fā)的重點放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月，國家發(fā)改委、科技部制定出未來5年太陽能資源開發(fā)計劃，發(fā)改委"光明工程"將籌資100億元用于推進太陽能發(fā)電技術的應用，計劃到2015年全國太陽能發(fā)電系統(tǒng)總裝機容量達到300兆瓦。中國已成為全球光伏產(chǎn)品最大制造國，中國即將出臺的《新能源振興規(guī)劃》，中國光伏發(fā)電的裝機容量規(guī)劃為2020年達到20GW，是原來《可再生能源中長期規(guī)劃》中1.8GW的10多倍。
2002年，國家有關部委啟動了"西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計劃"，通過太陽能和小型風力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。這一項目的啟動大大刺激了太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線，使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。據(jù)專家預測，中國光伏市場需求量為每年5MW,2001～2010年，年需求量將達10MW，從2011年開始，中國光伏市場年需求量將大于20MW。
2009年，國務院根據(jù)工信提供的報告指出多晶硅產(chǎn)能過剩，實際業(yè)界人并不認可，科技部已經(jīng)表態(tài)，多晶硅產(chǎn)能并不過剩。
發(fā)展前景
太陽能電池的應用已從軍事領域、航天領域進入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、 通信、家用電器以及公用設施等部門，尤其可以分散地在邊遠地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用，以節(jié)省造價很貴的輸電線路。但是在現(xiàn)階段，它的成本還很高，發(fā)出1kW電需要投資上萬美元，因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟上的限制。
市場上銷售的光伏電池主要是單晶硅為原料生產(chǎn)的。由于單晶硅電池生產(chǎn)能耗大，一些專家認為現(xiàn)有單晶硅電池生產(chǎn)能耗大于其生命周期內(nèi)捕獲的太陽能，是沒有價值的。最樂觀的估計是需要10年左右時間，使用單晶硅電池所獲得的太陽能才能大于其生產(chǎn)所消耗的能量。而單晶硅是石英砂經(jīng)還原，融化后拉單晶得到的。生產(chǎn)過程能耗大，產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)多，環(huán)境污染嚴重。國外紛紛將其轉(zhuǎn)移到中國生產(chǎn)。我國各地大上單晶硅及單晶硅電池生產(chǎn)線。
然而，我們不掌握光伏電池生產(chǎn)技術。單晶硅光伏電池生產(chǎn)技術雖然很成熟，然而還在不斷發(fā)展，其他各種光伏電池技術也在不斷涌現(xiàn)。光伏電池的成本和光電轉(zhuǎn)換效率離真正市場化還有很大差距，光伏電池市場主要靠各國政府財政補貼。歐洲市場光伏發(fā)電補貼高達每度電1元以上。今后，要使光伏電池大規(guī)模應用，必須不斷改進光伏電池效率和生產(chǎn)成本，在這個過程中，生產(chǎn)技術和產(chǎn)品會不斷更新?lián)Q代。其更新?lián)Q代周期短，僅3－5年。光伏電池生產(chǎn)企業(yè)投資大，回收周期長，由于技術更新快，國內(nèi)企業(yè)，如果不掌握技術，及時更新技術，就會很快被淘汰，很可能不能收回投資。
但是，從長遠來看，隨著太陽能電池制造技術的改進以及新的光—電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，各國對環(huán)境的保護和對再生清潔能源的巨大需求，太陽能電池仍將是利用太陽輻射能比較切實可行的方法，可為人類未來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。