1 绪论

1。1 课题的研究背景

在21世纪，信息、能源和材料已成为三大支柱产业。然而，能源与环境的可持续发展也成为了人们最关注的重大问题之一。大力发展新能源技术是解决这一重大问题的唯一选择。太阳能在各种新能源中以其最丰富的资源和最洁净的特点成为最理想的可持续发展的新能源。太阳能光伏发电技术逐渐成为新能源可持续发展的最大着力点和亮点。

进入21世纪，全球经济迅速增长，高速增长的全球经济引发了高度的能源消耗，煤、石油、天然气等常规化石燃料能源已经不能满足人类社会发展的需要，常规能源已经捉襟见肘；与此同时，化石燃料的消耗也引起了全球变暖以及生态环境恶化等问题，给人类的生存带来了巨大的威胁。因此，不论是从经济社会的可持续发展和保护地球生态环境的高度来考虑，还是为世界20多亿无电人口提供能源供应考虑，发展太阳能光伏发电技术有着重大的战略意义。

太阳能资源十分丰富。太阳能是一次能源，也是可再生能源。我国太阳能资源也是十分丰富，全国有2/3以上的地区年日照数达到了2000h以上。太阳能资源情况如下表1-1。

表 1-1 各地区太阳能资源情况

类型 地区 年日照时数/h 年辐射总量(kcal/cm2·a)

1 西藏西部，新疆东南部，青海西部，甘肃西部 2800～3300 160～200

2 西藏东南部，新疆南部，青海东部，宁夏南部，甘肃中部，内蒙古，山西北部，河北西北部 3000～3200 140～160

3 新疆北部，甘肃东南部，山西南部，山西北部，河北东南部山东，河南，吉林，辽宁，云南，广东南部，福建南部，江苏北部，安徽北部 2200～3000 120～140

4 湖南，广西，江西，浙江，湖北，福建北部，广东北部，山西南部，江苏南部，安徽南部，黑龙江 1400～2200 100～120

5 四川，贵州 1000～1400 80～100

太阳能作为新能源与常规能源相比有四大优点：

(1)太阳能是人类可以利用的最丰富的能源，取之不尽，用之不竭；

  (2)太阳能开发利用方便，到处都有太阳能，无运输问题，对于交通不发达的农村、海岛、边远地区具有更高的利用价值；

(3)太阳能是一种清洁能源。在开发利用过程中不会产生废渣、废水、废气、噪声等污染生态环保。论文网

 (4)太阳能光伏发电技术发展迅速。在太阳能的有效利用中，太阳能光伏发电技术是近些年来发展最快的，也是最具活力的研究领域，该技术倍受世界瞩目。

1。2 本课题国内外研究现状

1。2。1 国际太阳能光伏发电技术的发展

1。2。2 中国太阳能光伏发电产业的发展

1。3 本课题研究的意义

1。3。1 缓解能源危机

能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的资源，是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。

工业化时代以高能源、高资源消耗为代价赢得了丰富的物质财富和科学技术高度发展，但同时也造成化石燃料资源极大浪费。据美国能源部能源信息管理综合分析及预测办公室（EIA）于2011年5月的能源估计，随着世界人口的不断增长和经济的不断发展，人类对能源的需求日益增加，到2030年全球的能源消费将增长51%；2050年的能源需求将是目前的3倍。然而，在目前的能源消费结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石燃料。根据已探明的储量，按目前开采速度，石油只能开采45年，天然气的开采只能维持61年左右，煤炭还可以开采200～300年。实际上，能源危机早已存在了。为了应对化石燃料逐渐短缺的严重危机问题，在后工业化时代，必须改变能源消费结构，必须大力开发可再生能源，让可再生能源体系消费居于主导地位，在能源供应领域走可持续发展的道路，在各种可再生能源当中，太阳能是发展最快的，根据欧盟联合研究中心21世纪能源变革预测，到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用，达到10%以上；2050年达到25%；到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用，太阳能发电将占总能耗的60%以上。因此，太阳能将是目前化石能源的主要替代能源。