太阳能电池材料的发展及应用.doc

太阳能电池材料的发展及应用材料研1203Z1205020石南起新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、***化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,还对我国相关传统产业的改造和升级,实现跨越式发展起着重要的促进作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用,它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中,功能材料约占85%。我国高技术(863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目(约占新材料领域70%比例),并取得了大量研究成果。1、能源材料太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点,IBM公司研制的多层复合太阳能电池,转换率高达40%。美国能源部在全部氢能研究经费中,大约有50%用于储氢技术。固体氧化物燃料电池的研究十分活跃,关键是电池材料,如固体电解质薄膜和电池阴极材料,还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等,都是研究的热点。地球每天接收的太阳能,相当于整个世界一年所消耗的总能量的200倍。。包括风能、海洋能等,都是太阳能的子孙,都是太阳能转换而成。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。太阳能电池(SolarCells),也称为光伏电池,是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件。由这种器件封装成太阳能电池组件,再按需要将一定数量的组件组合成一定功率的太阳电池方阵,经与储能装置、测量控制装置及直流--交流变换装置等相配套,即构成太阳电池发电系统,也称为光伏发电系统。2、太阳能电池的发展几千年来人类无意识地利用太阳能来取暖和晾晒物品,直到19世纪末才出现了第一台太阳能热水器,而第一片太阳能电池的出现则是在1954年,其发展过程简列如下:1893年 法国科学家贝克勒尔发现“光生伏特效应”,即“光伏效应”。1930年  肖特基提出Cu2O势垒的“光伏效应”理论。同年,朗格首次提出用“光伏