Ⅰ 氫能的產業鏈有哪些能科普一下嗎
氫燃料電池主要包括電池組件和燃料兩個部分。因此其上游主要是氫氣供應以及電池零組件。氫氣供應部分主要是為燃料氫氣而准備的，主要流程包括氫氣生產、輸送和充氣機。而電池零組件部分則主要生產燃料電池組、氫氣存儲設備和配件。中游則是將上述組裝，形成一個完整的可投入使用的燃料電池系統，每種系統構成都依據其不同的應用領域而有所不同。下游的應用板塊則主要包括了固定、交通運輸和攜帶型三個主要領域。
產業鏈的核心在於中游的燃料電池系統，系統的組成必定要對應下游的應用，而在燃料電池系統中，燃料電池模塊是最為重要的。一般燃料電池由電解質、催化劑和雙極板構成，在這三者中，催化劑的有無對燃料電池成本的影響最為巨大。
對於PEMFC來說，由於其使用昂貴的鉑族金屬作為催化劑，其價格一直居高不下，可以說，催化劑是燃料電池價格的決定性因素之一。另一個重要的決定因素這是電解質，不同技術類型的燃料電池堆電解質的要求不同，不同的電解質的價格也會有所不同，並最終對燃料電池價格產生影響。
Ⅱ 燃料電池膜電極組件未來發展方向
燃料電池中膜電極主要包括質子交換膜、催化劑和氣體擴散層（GDL）（通過CCM法制備），有時根據催化劑負載在GDL 上也可不把GDL歸納為膜電極。本文主要梳理各個膜電極組件的研發進展及國內外研究單位。氫燃料電池產業鏈上游技術中，除制氫、儲氫、運輸和加氫外，還包括了電解質膜、催化劑、雙極板、氣體擴散層、空壓機、水泵、氫泵等燃料電池的關鍵材料和部件。
膜電極是氫燃料電池的核心組件，是燃料電池動力的根本來源，其成本占據燃料電池電堆的70%，占據燃料電池動力系統的35%。亞南膜電極參與了國家863計劃《燃料電池應急備用電源中試規模的製造及運行》項目的研究開發，項目於2016年順利通過國家科技部驗收，
Ⅲ 影響燃料電池汽車發展的因素有哪些
影響燃料電池汽車發展最大的因素是成本問題，使用貴金屬鉑作為催化劑；昂貴的質子交換膜及石墨雙擊板加工成本等，導致PEMFC成本約為汽油、柴油發動機成本（50$/kW）的10~20倍。PEMFC要作為商品進入市場，必須大幅度降低成本，這有賴於燃料電池關鍵材料價格的降低和性能的進一步提高。除此之外還有貯藏安全、燃料來源與輔助設施建設不足等問題。
占燃料電池系統一半成本的是燃料電池組。現在PEMFC電池組的成本是1000~2000美元/kW，如果未來商業化並與內燃機汽車競爭，燃料電池的成本必須降到50美元/kW。降低PEMFC電池組的成本，必須降低三個關鍵部件(即電極、電解質膜和雙極板)的成本。
燃料電池車成本主要通過燃料電池組、氫燃料罐和配件這三種主要部件降低。其中燃料電池組由電極、電解質膜與雙極板構成，如何減少電極上貴金屬Pt的使用量一直是工業難題。
Ⅳ 怎樣降低燃料電池生產成本
瑞典Impact Coatings公司的新型燃料電池雙極板Ceramic MaxPhase將顯著降低燃料電池的生產成本。
燃料電池雙極板的成本是目前燃料電池大規模商業化的主要障礙之一。在傳統的金屬雙極板鍍金的處理方法之外，Ceramic MaxPhase塗層提供了另一種防止雙極板受腐蝕的選擇。
Ceramic MaxPhase是一種利用物理氣相沉積（PVD）方法得到的抗腐蝕而又導電的陶瓷塗層。在經過2500小時以上的測試後，塗有Ceramic MaxPhase的不銹鋼雙極板表現出與鍍金雙極板相媲美的性能，這證明Ceramic MaxPhase已經能勝任在質子交換膜燃料電池（PEMFC）和直接甲醇型燃料電池（DMFC）上的應用。該技術在節約成本上體現出顯著優勢，可將燃料電池的鍍層成本降低到每千瓦5美元，並有望提早達到2017年美國能源部目標的每千瓦1美元。
Ⅳ 新能源車的底盤部分的總成本佔比
在純電動汽車中，由電池、電機和電控構成的動力總成系統占總成本的50%（其中電池佔38%，電機佔7%，電控佔6%），內飾、底盤、汽車電子和車身分別占總成本的15%、14%、7%、5%。
在氫燃料電池汽車的成本構成中，由電堆、電池和電驅構成的動力總成系統占總成本的74%（其中電堆佔64%、電驅佔7%，電池佔3%），車身佔23%，其他佔3%。
目前新能源汽車續航里程可達500-700公里，續航里程與燃油車相當；新能源每公里成本約5分錢，而燃油車是0.5元左右，低成本也是新能源汽車一大優勢。
電機和電機控制器為新能源汽車關鍵部件，成本佔比約15-20%。
新能源汽車電機和電機控制器為新能源汽車的驅動系統。新能源汽車成本結構中最重要的三大部分分別是電池、電機和電控。目前，電池成本佔新能源汽車成本比約40-50%，而電機電控系統約佔全車成本15-20%。新能源汽車整車電氣化程度較高，車身&底盤約占成本16-18%，配飾約佔13-15%。
2019全年我國新能源汽車配套驅動電機裝機量為1241015台，同比下降7%。2020年1-9月，新能源汽車配套驅動電機裝機量為76.29萬台，同比下降13.6%。
Ⅵ 誰知道做燃料電池市場預測包括哪些方面呢
行業主要上市公司：億華通(688339.SH)、濰柴動力(000338.SZ)、大洋電機(002249.SZ)、深冷股份(300540.SZ)、雄韜股份(002733.SZ)、東方電氣(600875.SH)、南都電源(300068.SZ)、美錦能源(000723.SZ)、全柴動力(600218.SH)、長城電工(600192.SH)、上汽集團(600104.SH)、蠡湖股份(300694
.SZ)等
本文核心數據：市場規模、競爭格局、趨勢預測
行業概況
1、定義
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應後，放出電子通過外部的負載到達陰極。氫燃料電池由於其燃料氣來源豐富、效率高、無雜訊、無污染的優點，將在未來為節能和保護生態環境做出巨大貢獻，是目前各個國家重點進行研究的發電技術。
依據氫燃料電池的電解質的不同，可將燃料電池分為鹼性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)及質子交換膜燃料電池(PEMFC)等。
2、產業鏈剖析：氫燃料電池產業中游包含較多參與者
氫燃料電池產業鏈主要由上游原材料、中游集成以及下游應用端組成，產業鏈較長，參與方眾多。具體來看，氫燃料電池產業上游主要是膜電極、雙極板、各類管閥件與感測器、儲氫瓶等發動機零部件生產製造行業;中游為燃料電池發動機系統及電堆集成行業;下游各大應用領域包含交通運輸中的乘用車、商用車;固定發電中的家用或者電站用發電機及其他特殊領域等。
我國氫燃料電池上游的主要制氫企業有和遠氣體、潞安環能、中國石化，循環系統企業主要有雪人股份，而電堆及系統主要企業有清源股份、長城電工，質子交換膜製造企業有東岳集團、南都電源等;而中游氫燃料電池研發製造企業有億華通、濰柴動力、大洋電機、美錦能源等。
行業發展歷程：行業處在突飛猛進階段
中國氫燃料電池行業發展依隨技術的發展而進步，氫燃料電池發展始於1958年前後，並在1958-1970年前後取得燃料電池技術的基礎性及探索性研究;而到1970年前後，氫燃料電池相關研究技術達到高潮，在此過程中，科研所等相關機構積累了豐富的燃料電池堆及燃料電池供電系統等方面的技術經驗。1980年以來，中國氫燃料電池研究進入緩慢成長時期，行業處於技術研發低潮。而自90年代以來，部分技術先進國家已經取得技術上的巨大進展，並且一部分產品已經進入准商品化階段;在此背景下，中國燃料電池研發再次進入高潮;到目前為止，氫燃料電池進入高速發展時期。
行業政策背景：政策加持，氫燃料電池技術發展穩重求進
氫燃料電池產行業仍處於不斷摸索的時期，因此，國家政策對行業的影響較大。發展燃料電池是我國應對氣候變化、推動綠色發展的戰略舉措。
近年來，國家出台多項政策鼓勵、規范、指導氫燃料電池產行業發展。2020年，國務院發布《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》，將燃料電池的穩定供給納入未來發展願景中。近幾年，國家鐵路局、國務院、國家能源局相繼發布了《「十四五」鐵路科技創新規劃》、《關於深入打好污染防治攻堅戰的意見》等，指出氫燃料電池在國家層面的重要戰略意義;且在「碳中和」、「碳達峰」的大目標下，燃料電池的技術發展將幫助中國盡早完成兩大目標。因此，近兩年的燃料電池相關政策傾向於技術的實踐與應用層面。
行業發展現狀
1、成本構成：電堆是氫燃料電池的核心零部件
氫燃料電池系統由燃料電池組和輔助系統組成。燃料電池堆是核心部件，它負責將化學能轉化為電能以提供汽車動力支持。四個輔助系統主要是供氫系統、供氣系統、水管理系統和熱管理系統。燃料電池系統產生的電力通過動力控制單元傳到電動機，在電池的輔助下，在需要時提供額外的電力。從成本來看，氫燃料電池系統中最核心的部分是燃料電池電堆，其成本佔比接近50%。
2、需求市場：裝機量受疫情和補貼退坡影響而下降
2018-2020年，中國氫燃料電池裝機量呈波動下降態勢。從裝機功率來看，2019年是中國氫燃料電池行業發展較好的一年，政府為發展新能源行業而出台一系列補貼政策進行鼓勵和扶持;2020年，受疫情和補貼退坡的影響，中國燃料電池裝機量僅為87MW，其中約80MW使用在氫燃料電池汽車領域。目前，氫燃料電池行業仍處於復甦時期，2021年上半年裝機量超過50MW。
3、供給市場：供給端較為活躍，發展態勢較好
目前，氫燃料電池行業內主要研發生產企業有億華通、上海重塑、國鴻氫能、江蘇清能、大洋電機、眾宇動力等。其中，億華通和國鴻氫能產能較高，均達到10000台/年以上;其餘企業產能也均達到2000台/年以上。整體來看，行業氫燃料電池產能產量狀況較好，供給端表現較為活躍，行業態勢較好。
4、下游應用：下游應用市場進入商業化初期
2016-2020年，中國氫燃料電池汽車保有量逐年上升，受到疫情影響，2020年銷量有所下滑。截止2020年底，我國氫燃料電池汽車年銷量1177輛，保有量7352輛，標志著我國氫燃料電池汽車正在逐漸被市場認可接納，氫燃料汽車進入商業化初期。
5、市場規模：目前市場規模接近16億元
根據億華通每年氫燃料電池銷售價格及銷量進行測算，2018-2021年，中國氫燃料電池市場規模呈現波動態勢。2019年受到一系列補貼政策的加持，氫燃料電池下游交通運輸領域得到高速發展，市場擴張規模超出正常范圍;自2020年以來，氫燃料電池市場受到疫情和補貼退坡的影響，市場規模大幅跳水。2021年，中國氫燃料電池市場規模接近16億元。目前，行業正在逐漸回歸正軌。
行業競爭格局
1、區域競爭：中東部區域相關企業較多
從區域競爭格局看，我國氫燃料電池產業相關企業分布集中在中國中東部。山東、江蘇、安徽和北京一帶上市企業相對較多;其中，江蘇省代表性企業較多，有蠡湖股份、越博動力、騰龍股份、先導智能。另外，產業鏈相對成熟的行業龍頭億華通布局在北京。
2、企業競爭：CR5集中度較，競爭壓力較大
從裝機量排名來看，2020年氫燃料電池系統裝機量排名前五的企業分別為愛德曼、億華通、國鴻重塑、探索汽車、濰柴動力。五家企業的氫燃料電池總裝機量佔2020年中國氫燃料電池系統裝機量的69%，集中度較高，行業內競爭壓力較大，頭部品牌聚集效應明顯。
其中，愛德曼裝機量最多，佔比約為20%;其次是億華通，裝機量佔比超過15%;而國鴻氫能和上海重塑合資成立的國鴻重塑表現也較為亮眼。綜合來看，目前中國氫燃料電池行業主要競爭者有億華通、愛德曼和國鴻重塑等五大巨頭。
行業發展前景及趨勢預測
1、未來發展趨勢：交通運輸領域是發展突破口
根據中國電動汽車百人大會課題組發布的《中國氫能產業發展報告2020》，中國氫燃料電池未來前景主要集中在交通運輸領域、儲能領域和工業及建築領域。其中，交通運輸領域是氫燃料電池應用的主要突破口，以交通運輸領域為起始點，向著儲能、工業、建築領域逐漸拓展。
從氫能未來應用體系的發展路徑來看，氫燃料電池商用車將率先實現投產並進行應用，且氫燃料電池客車、物流車、重卡等車型將在2030年前取得與純電動車型相當的全生命周期經濟性，贏得市場消費者的青睞。
以上數據來源於前瞻產業研究院《中國氫燃料電池行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。
Ⅶ 氫能源有哪些用途
氫能源是一種二次能源，它是通過一定的技術利用其它能源而製取的，不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采、幾乎完全依靠化石燃料。但是由於目前所用的煤、石油、天然氣等能源屬於不可再生能源，地球的存量是有限的，而人類又時刻離不開能源，隨著世界經濟的發展，石化燃料的耗量也隨之日益增加，促使其儲量也日益減少，終有一天這些資源就會枯竭，因此開發更多的新能源已迫在眉睫，人們迫切需要尋找一種不依賴化石燃料、儲量豐富的新型含能體能源。
如何利用太陽能生成「氫」，是世界各國都想知道的答案。科學家們指出，發展氫能源，將為建立一個美好、環保的新世界邁出重要一步。
在大自然中，氫的分布非常廣泛。其中水中含有11%的氫，可謂是氫的大「倉庫」。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約有70%的水，儲水量很大，因此可以說，氫是「取之不盡、用之不竭」的能源。如果能用合適的方法把氫從水中製取出來，那麼氫也將是一種價格相當低廉的能源，會被人們廣泛利用。
經試驗表明，在燃燒同等重量的煤、汽油和氫氣的情況下，從產生的能量上看氫氣產生的能量最多，而且它燃燒之後的產物只有水，不會產生灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒會生成二氧化碳和二氧化硫，它們會分別產生溫室效應和酸雨。地球上煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存在於水中，燃燒後剩下的唯一產物也是水，還可以源源不斷地產生氫氣，永遠都不會用完，因此，在眾多的新能源中，氫能是21世紀最理想的能源。
氫是一種無色無味的氣體，每一克氫燃燒後能釋放出142千焦爾的熱量，是一克汽油發熱量的3倍。氫的重量非常輕，它比天然氣、汽油、煤油的重量都輕，因而其攜帶和運送都很方便，也是用於航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。氫在氧氣里可以燃燒，其火焰的溫度可高達2500℃，因而人們也常用氫氣焊接或者切割鋼鐵等材料。
氫的用途很廣泛，適用性也很強。它不僅可以用作燃料，而且金屬氫化物還具有化學能、機械能和熱能相互轉換的功能。氫作為氣體燃料，首先被應用在了汽車上。世界一些國家很早就製造出了以液態氫為燃料的汽車。用氫作為汽車燃料，不僅環保，在低溫下可以很容易就能發動，而且對發動機的腐蝕也很小，可以延長發動機的使用壽命。由於氫氣與空氣可以均勻的混合，完全可以省去一般汽車上所用的汽化器裝置，從而使現有的汽車構造更加簡單、節約原材料。此外更令人驚訝的是，只要在汽油中加入4%的氫氣，用它作為汽車發動機的燃料，就可以節油40%，降低了汽車的耗油量，而且還不需要對汽油發動機作很大的改進。
另外，使用氫燃料的電池還可以把氫能直接轉化成電能，從而使人們能更方便的使用氫能。迄今為止，這種燃料電池已經被使用在了宇宙飛船和潛水艇上，其效果很不錯。但是，由於其成本較高，短時間內還難以被普遍使用。
氫氣在一定的溫度和壓力下很容易轉變成液體，因而用鐵罐車、輪船運輸或者公路拖車運輸都很方便。液態的氫既可用作汽車、火車、飛機等交通工具的燃料，也可用作火箭、導彈等航空工具的燃料。
現在世界上使用的氫絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中製取的，這就對本來就很緊缺的礦物燃料造成的進一步的威脅，影響了人們生產的長遠利益；而少量的氫是通過電解水的方法製取的，但因此消耗了很多的電能，從經濟利益上看很不劃算，那麼人們通過什麼辦法才能製取大量的、廉價的氫能呢？
隨著人們對太陽能的研究和利用的不斷發展，人們已開始准備利用陽光來分解水來製取氫氣。根據科學家的研究，除了從水中製取氫以外，還可以利用微生物產生氫氣。
時至今日，氫能源的製取和利用已經成為了新能源的發展趨勢，氫能源不僅能人們帶來取之不盡用之不竭的能量，還可以使人們的環境更環保，因此，我們要不斷努力，探求更多更好的方法來攝取和利用氫能源。
Ⅷ 氫燃料電池成本構成
我們假設單車帶電量 60kWh，包括 1 個電池包，20 個模組和 240 個電芯，以上假設主要用於測算模組和 PACK 組件成本。
我們選取三元動力鋰電池 523 型和磷酸鐵鋰電池作為研究對象進行分析比較。參考當升科技公告數據，我們假設三元（523） 正極材料實際克容量為 157mAh/g。
參考國軒高科和豐元股份公告數據，目前國內磷酸鐵鋰正極材料實際克容量基本已經達到 150mAh/g，我們取 145mAh/g 的平均水平作為磷酸鐵鋰正極材料實際克容量假設。參考杉杉股份公告數據，我們假設負極活 性材料（人造石墨）實際克容量為 350 mAh/g。
正極材料包括正極活性材料、正極用碳添加劑（導電劑）、正極粘合劑、正極集流體（鋁箔）和正極組件正極端子。據我們測算。
目前三元 523 正極活性材料、導電劑、粘合劑、鋁箔、正極端子度電成本分別為 195.25、1.81、5.42、6.08、6.53 元/kWh， 磷酸鐵鋰電池分別為 73.59、2.19、6.57、6.74、6.55 元/kWh，活性材料均占成本的絕大比重。
考慮到材料損耗，我們測算 得出三元 523 正極材料度電總成本為 238.99 元/ kWh，磷酸鐵鋰正極材料度電總成本為 106.27 元/ kWh，兩者正極材料成本 相差較大。
主要是由於近年來磷酸鐵鋰價格下降較快，而三元正極材料價格受貴金屬相對稀缺影響價格降幅相對較小。
負極材料包括負極活性材料、負極粘合劑、負極集流體（銅箔）和負極組件負極端子。據我們測算，目前三元 523 負極活性 材料、粘合劑、銅箔、負極端子度電成本分別為 48.66、0.99、41.37、19.32 元/kWh。
磷酸鐵鋰電池分別為 52.27、1.07、 45.81、19.54 元/kWh，負極材料中活性材料、銅箔和負極端子成本佔比較高，粘合劑佔比較低。
考慮到材料損耗，我們測算 得出三元 523 負極材料度電總成本為 122.59 元/ kWh，磷酸鐵鋰負極材料度電總成本為 131.87 元/ kWh。
由於能量密度的不 同以及其他材料接近的原因，磷酸鐵鋰電池的負極材料成本高於三元電池。
Ⅸ 請問各位高人，太陽能電池板的材料組成、各材料的作用以及個材料成本占總成本的比例約為多少謝謝！
太 陽 能
太陽內部高溫核聚變反應所釋放的輻射能。太陽向宇宙空間發射的輻射功率位3。8×10^23kW的輻射值，其中20億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能，30%被大氣層反射，23%被大氣層吸收，其餘的到達地球表面，其功率為8×10^13kW。20世紀以來，隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高，對能源的需求量不斷增長。化石能源資源的有限性，以及他們在燃燒過程中對全球氣候和環境所產生的影響日益為人們所關注。從資源、 環境、 社會發展的需求看，開發和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢。在新能源和可再生能源家族中，太陽能成為最引人注目，開展研究工作最多，應用最廣的成員。 一般認為太陽能是源自氦核的聚合反應。 太陽幅射能穿越大氣層，因受到吸收、散射及反射的作用，故能夠直接到達地表的太陽幅射能僅存三分之一，又其中70％是照射在海洋上，於是僅剩下約1．5×10^17千瓦．小時，數值約為美國1978年所消費能6000倍。未被吸收或散射而能夠直達地表的太陽幅射能稱為「直接」幅射能；而被散射的幅射能，則稱為「漫射」（diffuse）幅射能，地表上各點的總太陽幅射能即為直接和漫射幅射能二者的總和。
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統中,接受太陽輻射並向傳熱工質傳遞熱量的裝置。按傳熱工質可分為液體集熱器和空氣集熱器.按採光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應該能用20-30年。自從大約1980年以來所製作的集熱器更應維持40-50年且很少進行維修。
(二)太陽能熱水系統
早期最廣泛的太陽能應用即用於將水加熱，現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要元件包括收集器、儲存裝置及循環管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應無日照時使用，另外尚可能有強制循環用的水，以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依循環方式太陽能熱水系統可分兩種： （a）自然循環式 此種型式的儲存箱置於收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關系，水流量於收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環水，維護甚為簡單，故已被廣泛採用。 （b）強制循環式 熱水系統用水使水在收集器與儲水箱之間循環。當收集器頂端水溫高於儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設有止回閥（check valve）以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種型式的熱水系統的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預測性能，亦可推算於若干時間內的加熱水量。如在同樣設計條件下，其較自然循環方式具有可以獲得較高水溫的長處；，但因其必須利用水，故有水電力、維護（如漏水等）以及控制裝置時動時停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統或需要較高水溫的情形，才選擇強制循環式，一般大多用自然循環式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統（space－heateng）利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區已使用多年。因寒帶地區冬季氣溫甚低，室內必須有暖氣設備，若欲節省大量化石能源的消耗，設法應用太陽幅射熱。大多數太陽能暖房使用熱水系統，亦有使用熱空氣系統。太陽能暖房系統是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統，及室內暖房風扇系統所組成，其過程乃太陽輻射熱傳導，經收集器內的工作流體將熱能儲存，在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內、直接裝設在房間內或裝設於儲存裝置及房間之間等不同設計。當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設計，或者將太陽能直接用於熱電或光電方式發電，在加熱房間，或透過冷暖房的熱（heat pump）裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統），然後利用風扇將室內或室外空氣驅動至此儲熱裝置中吸熱，在把此熱空氣傳送至室內；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，當熱流體流至室內，在利用風扇吹送被加熱空氣至室內，而達到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射並使之轉化為電能的半導體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發以及研究成果向產業化轉化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發項目有鈍化發射區太陽電池（PESC）、埋柵太陽電池（BCSC）及多晶硅太陽電池。●鈍化發射區太陽電池（PESC）光電中心研究鈍化發射區太陽電池（PESC）的基本目的是探索影響電池效率的各種機制，為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據，推動太陽電池理論的發展。實驗中採用的材料為區熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，電阻率ρ＝0．2～1．2Ωcm，厚度t＝280－350μm，雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構化、前後表面鈍化、制備選擇性發射區、減反射表面、背場、前後金屬接觸等。目前電池達到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能（測試條件AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓，JSC 短路電流密度，FF 填充因子，η 轉換效率，A 太陽電池面積（下同）
●埋柵太陽電池（BCSC）埋柵電池的製作工藝省去了復雜的多次光刻和蒸發電極步驟，減少了高溫氧化次數，使整個電池製作工藝大大簡化；埋柵不僅減小了電極陰影面積，還可減小歐姆接觸電阻，是一種可實現產業化的高效電池技術。實驗中使用的材料分別為：①區熔（FZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300－400μm；②直拉（CZ）、p-型（摻硼）〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm；③太陽級（復拉）、p-型p〔100〕單晶硅，厚度t＝300—400μm。電池的工藝包括表面織構化、鈍化，制備選擇性發射區、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A：美國國家可再生能源實驗室，
B：北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎上，光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究，以適應我國未來多晶硅太陽電池發展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶矽片，厚340μm，電池製作工藝過程包括吸雜、制備p-n結、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能（測試條件：AM1．5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩定、工藝成熟和高效的優點，又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力，因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心採用快速熱化學氣相沉積（RTCVD）、等離子增強化學氣相沉積（PECVD）和a-Si／μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應室內沉積而成。研究工作初期，以重摻雜非活性硅為襯底，電池性能列於表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結構 PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結構為：（Al／Ag）／ITO／p-a-Si：H／n-a-Si：H／n-poly-Si／n＋＋非活性Si襯底（0.005Ωcm）／Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜（～10μm）採用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列於表4。a-Si／μc-Si迭層電池（與中國科學院半導體研究所合作）結構為：玻璃／SnO2膜／p-i-n a-Si：H電池燉p-i-n μc-Si：H電池燉Al。電池的性能列於表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能（測試條件：AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室，購置了必要設備。這些設備包括I-V測試系統，光譜響應測試系統，C-V測試系統，原子力顯微鏡，膜厚測試系統，保證了研究開發工作的需要。
太 陽 能 熱 利 用 技 術
1. 新型高效太陽能集熱器 開發和利用豐富、廣闊的太陽能，對環境不產生和很少產生污染，既是近期急需的補充能源，又是未來能源結構的基礎。國際上，太陽能的使用技術已進入新的發展階段。在太陽能熱利用系統中，重要的一個技術關鍵是如何高效率地收集太陽光並將其轉變為熱能。國內平板型太陽能集熱器和全玻璃真空管太陽能熱水器已形成產業，近20年來產量逐年增長，年產量達80多萬平方米。近幾年，我國又研製成具有國際先進水平的熱管式真空管熱水器，具有良好的應用前景。然而，我國太陽能熱利用多限於低溫范圍，「九五」期間應擴大到中溫和高溫范圍。這就要研究開發新型高效太陽能集熱器。
2. 目標 研究、開發、應用新型高效太陽能集熱器，為逐步擴大熱利用的溫度范圍打下技術基礎。研究開發四種新型高效集熱器，並應用於太陽能空調及太陽能工業熱水及發電系統等。
3.內容 ①直通式真空管集熱器 ②同心套管式真空管集熱器 ③儲熱式真空管集熱器 ④聚光式真空管集熱器
1.太陽能熱利用系統研究及示範工程 熱利用在太陽能利用技術中佔有重要位置，是綜合項目。但是，以往所取得的成績是太陽能低溫熱水系統，而太陽能中、高溫供熱系統的研究是與工廠供熱系統結合的大型太陽能利用工程，其中太陽能熱發電是人類大規模利用太陽能的重要途徑，是太陽能熱利用的一個重要發展方向。事實上，只有與工業企業結合，太陽能的利用才能有更高的經濟效益，更充分發揮出太陽能利用的優勢，體現未來能源的意義。2.目標 建立兩個太陽能工業用熱的示範工程, 功率為200千瓦，工作溫度為150一200度。 建立太陽能熱發電中試電站。 通過以上兩項研究和示範，拓寬我國太陽能熱利用的領域。3．內容 ①太陽能工業用熱系統的研究及示範工程 功率： 200千瓦 工作溫度： 150一200℃ ②太陽能空調系統研究及示範工程 製冷能力： 200千瓦 ③太陽能熱發電示範裝置
太 陽 能 光 伏 技 術
（一）高效率低成本太陽電池研究與發展
1．背景 太陽能等新能源為世界2000年經濟展望中最具決定性影響的五大技術領域之一，而太陽能光伏發電又是其中最受矚目的項目之一。1994年，世界太陽能電池銷售量已達64兆瓦，呈現飛速發展勢態。我國太陽能電池銷售已超過1．2兆瓦。累計用量約5兆瓦，其應用范圍亦在不斷擴大。近年來，市場銷售量以20％的速度在遞增，預計到2000年，我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現供不應求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求，除已有企業要發揮現有生產潛力之外，還要積極研製開發多種高效、低成本的光伏電池，擴大我國太陽電池產業規模，提高技術經濟效益。2．目標 提高效率，降低成本，擴大規模，推動我國光伏產業發展發展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術，攻關與引進相結合，建立一條年生產能力為兆瓦級的生產線。提高單晶硅太陽電池組件的效率，降低生產成本，發揮現有生產能力，滿足市場需求。 3．內容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產線的建立主要技術經濟指標： 組件效率13％ 組件壽命20～25年②單晶硅太陽電池組件生產線的技術改造主要技術經濟指標： 組件效率14～15％ 組件壽命20～25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發。
(二).太陽電池應用枝木研究及示範
1．背景 我國太陽電池應用領域在不斷擴大，已涉及農業、牧業、林業、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面，光伏發電在解決偏僻邊遠無電地區供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應用技術水平和規模上看，與工業發達國家相比僅有很大的差距，主要問題是光伏系統造價偏高、系統配套工程裝備沒有產業化、應用示範不夠和公眾對太陽電池應用的巨大潛力缺乏了解以及系統應用僅限於獨立運行，還沒有並網運行和與建築業結合。因此，有必要加強太陽電池應用技術研究和示範，推進產業化，拓寬應用領域和市場。
2．目標 通過本項目執行，實現如下目標：小型光電源產業化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規范化、商品化研究井網光伏發電技術，為大規模應用做好前期准備
3．內容 ①小功率光伏電源產業化 功率范圍：千瓦級、百瓦級 產業規模：總容量大於1兆瓦 系統造價：比「八五」平均價格降低30％以上②獨立運行光伏電站系列化、規范化、商品化。功率范圍： 10千瓦～100千瓦 系統造價：比「八五」平均價格降低30％以上。③並網光伏發電技術研究和示範。兆瓦級並網光伏電站的前期研究 10千瓦並網光伏示範電站 100千瓦並網光伏電站用逆變器研製」 光伏電站運行及與電力系統相關技術研究。④高揚程光電水泵的研製 主要技術指標：揚程50～100米 太陽電池功率5千瓦～10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用.