早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照(zhào)能(néng)使半导体材料的(de)不同部位之间产(chǎn)生电位差(chà)。这种现象(xiàng)后来被(bèi)称为“光生伏特效应(yīng)”,简称“光(guāng)伏效应”。1954年,美国(guó)科学家恰宾和(hé)皮尔(ěr)松(sōng)在美国贝尔实验室(shì)首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞(dàn)生了将太阳光能转换为(wéi)电能(néng)的实用光(guāng)伏(fú)发电(diàn)技术。
20世纪70年(nián)代后,随着现代工业的发展,全球能(néng)源危机和大(dà)气(qì)污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少(shǎo),对(duì)环境(jìng)造成的危害日益突出,同时全球约(yuē)有20亿人得不(bú)到正常的能源供应。这个时(shí)候,全世界都把(bǎ)目光投向(xiàng)了可再生能源,希(xī)望可(kě)再生能源能够(gòu)改变(biàn)人类的能源结构,维(wéi)持长远的可持(chí)续发展,这之中(zhōng)太阳(yáng)能以其独有的优势而成为人们重视(shì)的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是(shì)取之不尽(jìn)、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够(gòu)自(zì)由利用的能(néng)源。太(tài)阳能每秒(miǎo)钟到达(dá)地面的能量高达80万千瓦,假如(rú)把(bǎ)地球表面0.1%的太阳能转(zhuǎn)为电能,转(zhuǎn)变率5%,每年发(fā)电量可(kě)达5.6×1012千瓦小时,相当于(yú)世界上(shàng)能耗的40倍。正是由于太阳(yáng)能(néng)的这些独(dú)特优势,20世纪(jì)80年代后,太阳能电池的种类(lèi)不断增多、应用范围日(rì)益(yì)广阔(kuò)、市场规模也逐步(bù)扩(kuò)大。
20世纪90年代(dài)后(hòu),光伏发电快速发展(zhǎn),到2006年(nián),世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的(de)联网光伏电站。美国(guó)是较早(zǎo)制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶(dǐng)”计划。日本1992年启动了新阳光计(jì)划,到2003年日本光(guāng)伏(fú)组件生(shēng)产占世界的50%,世(shì)界前10大厂(chǎng)商有4家在日本(běn)。而(ér)德国新(xīn)可再(zài)生能源(yuán)法(fǎ)规定了光(guāng)伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和(hé)产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏(fú)发电发展最快的国家(jiā)。瑞士、法国、意(yì)大利(lì)、西(xī)班牙(yá)、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划(huá),并投巨资进行技术开发和(hé)加(jiā)速(sù)工业化进程。
世(shì)界光伏组件在1990年——2005年年平均增(zēng)长率约15%。20世(shì)纪90年代(dài)后期,发展更加迅(xùn)速,1999年(nián)光(guāng)伏组件生产达到200兆瓦(wǎ)。商品(pǐn)化(huà)电池效率(lǜ)从10%~13%提高(gāo)到13%~15%,生产规模(mó)从1~5兆瓦/年发展到5~25兆(zhào)瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦(wǎ)扩大。光(guāng)伏(fú)组件的生产成本(běn)降到(dào)3美(měi)元/瓦以下。
2006年的光伏行业调查表(biǎo)明,到2010年,光伏产业的(de)年(nián)发(fā)展速度将保(bǎo)持在30%以上。年销售(shòu)额将从(cóng)2004年的70亿美金增加到2010年的300亿(yì)美金(jīn)。许(xǔ)多老(lǎo)牌的光(guāng)伏(fú)制(zhì)造公司也从(cóng)原来的亏本转为盈利(lì)。
据预测,太阳能光(guāng)伏发电在(zài)21世纪会占据(jù)世界(jiè)能源消费的重(chóng)要(yào)席位(wèi),不但要(yào)替代部(bù)分常规能源,而且将(jiāng)成为世界能源供应的主(zhǔ)体。预计到2030年,可再生能源(yuán)在总能源结构中将占到(dào)30%以(yǐ)上,而太阳能光伏发电在世界(jiè)总(zǒng)电力供应中的占比也将达到(dào)10%以(yǐ)上;到2040年,可再生能源将占总能耗(hào)的50%以上(shàng),太阳能光伏发电将占总电力的20%以上(shàng);到21世纪末,可再生能源在能源结构中将(jiāng)占到80%以(yǐ)上,太阳能(néng)发电将占到60%以上。这些(xiē)数字足以显示出太阳能光伏产(chǎn)业的(de)发(fā)展前景及其在能(néng)源(yuán)领域重(chóng)要的战略地位。
2015年7月初,浙江(jiāng)省东阳市横店(diàn)东磁20.7兆瓦屋顶光伏电站项(xiàng)目通过了国家发(fā)改委的验收,作为温(wēn)室气体自愿减排(pái)项目(mù)予以备案,今后可(kě)参与温室气体排(pái)放(fàng)量的交易。
位于(yú)陕西科技大学教学楼顶(dǐng)的屋(wū)顶光伏电(diàn)站,自(zì)2012年11月起开始建设至2013年2月(yuè)正式(shì)并网(wǎng)发电(diàn),迄今已(yǐ)累计发电150多万度,累计减排二氧化碳1500多吨,年均发电量(liàng)60多万度。
2015年12月2日,联合光伏公布,将(jiāng)收购总装机容量约20兆瓦的两个光伏电站项目,这两(liǎng)个(gè)光伏电站分别来自新疆维吾(wú)尔(ěr)自治区五家渠市和(hé)河北(běi)省唐山市,预期分别(bié)于12月(yuè)底(dǐ)及2016年第一季(jì)实现并网并投产(chǎn)。总(zǒng)金额不超过3.56亿人民币,将以(yǐ)内部资源及外部融资拨付。