Ⅰ 氢能的产业链有哪些能科普一下吗
氢燃料电池主要包括电池组件和燃料两个部分。因此其上游主要是氢气供应以及电池零组件。氢气供应部分主要是为燃料氢气而准备的，主要流程包括氢气生产、输送和充气机。而电池零组件部分则主要生产燃料电池组、氢气存储设备和配件。中游则是将上述组装，形成一个完整的可投入使用的燃料电池系统，每种系统构成都依据其不同的应用领域而有所不同。下游的应用板块则主要包括了固定、交通运输和便携式三个主要领域。
产业链的核心在于中游的燃料电池系统，系统的组成必定要对应下游的应用，而在燃料电池系统中，燃料电池模块是最为重要的。一般燃料电池由电解质、催化剂和双极板构成，在这三者中，催化剂的有无对燃料电池成本的影响最为巨大。
对于PEMFC来说，由于其使用昂贵的铂族金属作为催化剂，其价格一直居高不下，可以说，催化剂是燃料电池价格的决定性因素之一。另一个重要的决定因素这是电解质，不同技术类型的燃料电池堆电解质的要求不同，不同的电解质的价格也会有所不同，并最终对燃料电池价格产生影响。
Ⅱ 燃料电池膜电极组件未来发展方向
燃料电池中膜电极主要包括质子交换膜、催化剂和气体扩散层（GDL）（通过CCM法制备），有时根据催化剂负载在GDL 上也可不把GDL归纳为膜电极。本文主要梳理各个膜电极组件的研发进展及国内外研究单位。氢燃料电池产业链上游技术中，除制氢、储氢、运输和加氢外，还包括了电解质膜、催化剂、双极板、气体扩散层、空压机、水泵、氢泵等燃料电池的关键材料和部件。
膜电极是氢燃料电池的核心组件，是燃料电池动力的根本来源，其成本占据燃料电池电堆的70%，占据燃料电池动力系统的35%。亚南膜电极参与了国家863计划《燃料电池应急备用电源中试规模的制造及运行》项目的研究开发，项目于2016年顺利通过国家科技部验收，
Ⅲ 影响燃料电池汽车发展的因素有哪些
影响燃料电池汽车发展最大的因素是成本问题，使用贵金属铂作为催化剂；昂贵的质子交换膜及石墨双击板加工成本等，导致PEMFC成本约为汽油、柴油发动机成本（50$/kW）的10~20倍。PEMFC要作为商品进入市场，必须大幅度降低成本，这有赖于燃料电池关键材料价格的降低和性能的进一步提高。除此之外还有贮藏安全、燃料来源与辅助设施建设不足等问题。
占燃料电池系统一半成本的是燃料电池组。现在PEMFC电池组的成本是1000~2000美元/kW，如果未来商业化并与内燃机汽车竞争，燃料电池的成本必须降到50美元/kW。降低PEMFC电池组的成本，必须降低三个关键部件(即电极、电解质膜和双极板)的成本。
燃料电池车成本主要通过燃料电池组、氢燃料罐和配件这三种主要部件降低。其中燃料电池组由电极、电解质膜与双极板构成，如何减少电极上贵金属Pt的使用量一直是工业难题。
Ⅳ 怎样降低燃料电池生产成本
瑞典Impact Coatings公司的新型燃料电池双极板Ceramic MaxPhase将显着降低燃料电池的生产成本。
燃料电池双极板的成本是目前燃料电池大规模商业化的主要障碍之一。在传统的金属双极板镀金的处理方法之外，Ceramic MaxPhase涂层提供了另一种防止双极板受腐蚀的选择。
Ceramic MaxPhase是一种利用物理气相沉积（PVD）方法得到的抗腐蚀而又导电的陶瓷涂层。在经过2500小时以上的测试后，涂有Ceramic MaxPhase的不锈钢双极板表现出与镀金双极板相媲美的性能，这证明Ceramic MaxPhase已经能胜任在质子交换膜燃料电池（PEMFC）和直接甲醇型燃料电池（DMFC）上的应用。该技术在节约成本上体现出显着优势，可将燃料电池的镀层成本降低到每千瓦5美元，并有望提早达到2017年美国能源部目标的每千瓦1美元。
Ⅳ 新能源车的底盘部分的总成本占比
在纯电动汽车中，由电池、电机和电控构成的动力总成系统占总成本的50%（其中电池占38%，电机占7%，电控占6%），内饰、底盘、汽车电子和车身分别占总成本的15%、14%、7%、5%。
在氢燃料电池汽车的成本构成中，由电堆、电池和电驱构成的动力总成系统占总成本的74%（其中电堆占64%、电驱占7%，电池占3%），车身占23%，其他占3%。
目前新能源汽车续航里程可达500-700公里，续航里程与燃油车相当；新能源每公里成本约5分钱，而燃油车是0.5元左右，低成本也是新能源汽车一大优势。
电机和电机控制器为新能源汽车关键部件，成本占比约15-20%。
新能源汽车电机和电机控制器为新能源汽车的驱动系统。新能源汽车成本结构中最重要的三大部分分别是电池、电机和电控。目前，电池成本占新能源汽车成本比约40-50%，而电机电控系统约占全车成本15-20%。新能源汽车整车电气化程度较高，车身&底盘约占成本16-18%，配饰约占13-15%。
2019全年我国新能源汽车配套驱动电机装机量为1241015台，同比下降7%。2020年1-9月，新能源汽车配套驱动电机装机量为76.29万台，同比下降13.6%。
Ⅵ 谁知道做燃料电池市场预测包括哪些方面呢
行业主要上市公司：亿华通(688339.SH)、潍柴动力(000338.SZ)、大洋电机(002249.SZ)、深冷股份(300540.SZ)、雄韬股份(002733.SZ)、东方电气(600875.SH)、南都电源(300068.SZ)、美锦能源(000723.SZ)、全柴动力(600218.SH)、长城电工(600192.SH)、上汽集团(600104.SH)、蠡湖股份(300694
.SZ)等
本文核心数据：市场规模、竞争格局、趋势预测
行业概况
1、定义
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。氢燃料电池由于其燃料气来源丰富、效率高、无噪声、无污染的优点，将在未来为节能和保护生态环境做出巨大贡献，是目前各个国家重点进行研究的发电技术。
依据氢燃料电池的电解质的不同，可将燃料电池分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。
2、产业链剖析：氢燃料电池产业中游包含较多参与者
氢燃料电池产业链主要由上游原材料、中游集成以及下游应用端组成，产业链较长，参与方众多。具体来看，氢燃料电池产业上游主要是膜电极、双极板、各类管阀件与传感器、储氢瓶等发动机零部件生产制造行业;中游为燃料电池发动机系统及电堆集成行业;下游各大应用领域包含交通运输中的乘用车、商用车;固定发电中的家用或者电站用发电机及其他特殊领域等。
我国氢燃料电池上游的主要制氢企业有和远气体、潞安环能、中国石化，循环系统企业主要有雪人股份，而电堆及系统主要企业有清源股份、长城电工，质子交换膜制造企业有东岳集团、南都电源等;而中游氢燃料电池研发制造企业有亿华通、潍柴动力、大洋电机、美锦能源等。
行业发展历程：行业处在突飞猛进阶段
中国氢燃料电池行业发展依随技术的发展而进步，氢燃料电池发展始于1958年前后，并在1958-1970年前后取得燃料电池技术的基础性及探索性研究;而到1970年前后，氢燃料电池相关研究技术达到高潮，在此过程中，科研所等相关机构积累了丰富的燃料电池堆及燃料电池供电系统等方面的技术经验。1980年以来，中国氢燃料电池研究进入缓慢成长时期，行业处于技术研发低潮。而自90年代以来，部分技术先进国家已经取得技术上的巨大进展，并且一部分产品已经进入准商品化阶段;在此背景下，中国燃料电池研发再次进入高潮;到目前为止，氢燃料电池进入高速发展时期。
行业政策背景：政策加持，氢燃料电池技术发展稳重求进
氢燃料电池产行业仍处于不断摸索的时期，因此，国家政策对行业的影响较大。发展燃料电池是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。
近年来，国家出台多项政策鼓励、规范、指导氢燃料电池产行业发展。2020年，国务院发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》，将燃料电池的稳定供给纳入未来发展愿景中。近几年，国家铁路局、国务院、国家能源局相继发布了《“十四五”铁路科技创新规划》、《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》等，指出氢燃料电池在国家层面的重要战略意义;且在“碳中和”、“碳达峰”的大目标下，燃料电池的技术发展将帮助中国尽早完成两大目标。因此，近两年的燃料电池相关政策倾向于技术的实践与应用层面。
行业发展现状
1、成本构成：电堆是氢燃料电池的核心零部件
氢燃料电池系统由燃料电池组和辅助系统组成。燃料电池堆是核心部件，它负责将化学能转化为电能以提供汽车动力支持。四个辅助系统主要是供氢系统、供气系统、水管理系统和热管理系统。燃料电池系统产生的电力通过动力控制单元传到电动机，在电池的辅助下，在需要时提供额外的电力。从成本来看，氢燃料电池系统中最核心的部分是燃料电池电堆，其成本占比接近50%。
2、需求市场：装机量受疫情和补贴退坡影响而下降
2018-2020年，中国氢燃料电池装机量呈波动下降态势。从装机功率来看，2019年是中国氢燃料电池行业发展较好的一年，政府为发展新能源行业而出台一系列补贴政策进行鼓励和扶持;2020年，受疫情和补贴退坡的影响，中国燃料电池装机量仅为87MW，其中约80MW使用在氢燃料电池汽车领域。目前，氢燃料电池行业仍处于复苏时期，2021年上半年装机量超过50MW。
3、供给市场：供给端较为活跃，发展态势较好
目前，氢燃料电池行业内主要研发生产企业有亿华通、上海重塑、国鸿氢能、江苏清能、大洋电机、众宇动力等。其中，亿华通和国鸿氢能产能较高，均达到10000台/年以上;其余企业产能也均达到2000台/年以上。整体来看，行业氢燃料电池产能产量状况较好，供给端表现较为活跃，行业态势较好。
4、下游应用：下游应用市场进入商业化初期
2016-2020年，中国氢燃料电池汽车保有量逐年上升，受到疫情影响，2020年销量有所下滑。截止2020年底，我国氢燃料电池汽车年销量1177辆，保有量7352辆，标志着我国氢燃料电池汽车正在逐渐被市场认可接纳，氢燃料汽车进入商业化初期。
5、市场规模：目前市场规模接近16亿元
根据亿华通每年氢燃料电池销售价格及销量进行测算，2018-2021年，中国氢燃料电池市场规模呈现波动态势。2019年受到一系列补贴政策的加持，氢燃料电池下游交通运输领域得到高速发展，市场扩张规模超出正常范围;自2020年以来，氢燃料电池市场受到疫情和补贴退坡的影响，市场规模大幅跳水。2021年，中国氢燃料电池市场规模接近16亿元。目前，行业正在逐渐回归正轨。
行业竞争格局
1、区域竞争：中东部区域相关企业较多
从区域竞争格局看，我国氢燃料电池产业相关企业分布集中在中国中东部。山东、江苏、安徽和北京一带上市企业相对较多;其中，江苏省代表性企业较多，有蠡湖股份、越博动力、腾龙股份、先导智能。另外，产业链相对成熟的行业龙头亿华通布局在北京。
2、企业竞争：CR5集中度较，竞争压力较大
从装机量排名来看，2020年氢燃料电池系统装机量排名前五的企业分别为爱德曼、亿华通、国鸿重塑、探索汽车、潍柴动力。五家企业的氢燃料电池总装机量占2020年中国氢燃料电池系统装机量的69%，集中度较高，行业内竞争压力较大，头部品牌聚集效应明显。
其中，爱德曼装机量最多，占比约为20%;其次是亿华通，装机量占比超过15%;而国鸿氢能和上海重塑合资成立的国鸿重塑表现也较为亮眼。综合来看，目前中国氢燃料电池行业主要竞争者有亿华通、爱德曼和国鸿重塑等五大巨头。
行业发展前景及趋势预测
1、未来发展趋势：交通运输领域是发展突破口
根据中国电动汽车百人大会课题组发布的《中国氢能产业发展报告2020》，中国氢燃料电池未来前景主要集中在交通运输领域、储能领域和工业及建筑领域。其中，交通运输领域是氢燃料电池应用的主要突破口，以交通运输领域为起始点，向着储能、工业、建筑领域逐渐拓展。
从氢能未来应用体系的发展路径来看，氢燃料电池商用车将率先实现投产并进行应用，且氢燃料电池客车、物流车、重卡等车型将在2030年前取得与纯电动车型相当的全生命周期经济性，赢得市场消费者的青睐。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国氢燃料电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
Ⅶ 氢能源有哪些用途
氢能源是一种二次能源，它是通过一定的技术利用其它能源而制取的，不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。但是由于目前所用的煤、石油、天然气等能源属于不可再生能源，地球的存量是有限的，而人类又时刻离不开能源，随着世界经济的发展，石化燃料的耗量也随之日益增加，促使其储量也日益减少，终有一天这些资源就会枯竭，因此开发更多的新能源已迫在眉睫，人们迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新型含能体能源。
如何利用太阳能生成“氢”，是世界各国都想知道的答案。科学家们指出，发展氢能源，将为建立一个美好、环保的新世界迈出重要一步。
在大自然中，氢的分布非常广泛。其中水中含有11%的氢，可谓是氢的大“仓库”。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约有70%的水，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法把氢从水中制取出来，那么氢也将是一种价格相当低廉的能源，会被人们广泛利用。
经试验表明，在燃烧同等重量的煤、汽油和氢气的情况下，从产生的能量上看氢气产生的能量最多，而且它燃烧之后的产物只有水，不会产生灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧会生成二氧化碳和二氧化硫，它们会分别产生温室效应和酸雨。地球上煤和石油的储量是有限的，而氢主要存在于水中，燃烧后剩下的唯一产物也是水，还可以源源不断地产生氢气，永远都不会用完，因此，在众多的新能源中，氢能是21世纪最理想的能源。
氢是一种无色无味的气体，每一克氢燃烧后能释放出142千焦尔的热量，是一克汽油发热量的3倍。氢的重量非常轻，它比天然气、汽油、煤油的重量都轻，因而其携带和运送都很方便，也是用于航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里可以燃烧，其火焰的温度可高达2500℃，因而人们也常用氢气焊接或者切割钢铁等材料。
氢的用途很广泛，适用性也很强。它不仅可以用作燃料，而且金属氢化物还具有化学能、机械能和热能相互转换的功能。氢作为气体燃料，首先被应用在了汽车上。世界一些国家很早就制造出了以液态氢为燃料的汽车。用氢作为汽车燃料，不仅环保，在低温下可以很容易就能发动，而且对发动机的腐蚀也很小，可以延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气可以均匀的混合，完全可以省去一般汽车上所用的汽化器装置，从而使现有的汽车构造更加简单、节约原材料。此外更令人惊讶的是，只要在汽油中加入4%的氢气，用它作为汽车发动机的燃料，就可以节油40%，降低了汽车的耗油量，而且还不需要对汽油发动机作很大的改进。
另外，使用氢燃料的电池还可以把氢能直接转化成电能，从而使人们能更方便的使用氢能。迄今为止，这种燃料电池已经被使用在了宇宙飞船和潜水艇上，其效果很不错。但是，由于其成本较高，短时间内还难以被普遍使用。
氢气在一定的温度和压力下很容易转变成液体，因而用铁罐车、轮船运输或者公路拖车运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、火车、飞机等交通工具的燃料，也可用作火箭、导弹等航空工具的燃料。
现在世界上使用的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的，这就对本来就很紧缺的矿物燃料造成的进一步的威胁，影响了人们生产的长远利益；而少量的氢是通过电解水的方法制取的，但因此消耗了很多的电能，从经济利益上看很不划算，那么人们通过什么办法才能制取大量的、廉价的氢能呢？
随着人们对太阳能的研究和利用的不断发展，人们已开始准备利用阳光来分解水来制取氢气。根据科学家的研究，除了从水中制取氢以外，还可以利用微生物产生氢气。
时至今日，氢能源的制取和利用已经成为了新能源的发展趋势，氢能源不仅能人们带来取之不尽用之不竭的能量，还可以使人们的环境更环保，因此，我们要不断努力，探求更多更好的方法来摄取和利用氢能源。
Ⅷ 氢燃料电池成本构成
我们假设单车带电量 60kWh，包括 1 个电池包，20 个模组和 240 个电芯，以上假设主要用于测算模组和 PACK 组件成本。
我们选取三元动力锂电池 523 型和磷酸铁锂电池作为研究对象进行分析比较。参考当升科技公告数据，我们假设三元（523） 正极材料实际克容量为 157mAh/g。
参考国轩高科和丰元股份公告数据，目前国内磷酸铁锂正极材料实际克容量基本已经达到 150mAh/g，我们取 145mAh/g 的平均水平作为磷酸铁锂正极材料实际克容量假设。参考杉杉股份公告数据，我们假设负极活 性材料（人造石墨）实际克容量为 350 mAh/g。
正极材料包括正极活性材料、正极用碳添加剂（导电剂）、正极粘合剂、正极集流体（铝箔）和正极组件正极端子。据我们测算。
目前三元 523 正极活性材料、导电剂、粘合剂、铝箔、正极端子度电成本分别为 195.25、1.81、5.42、6.08、6.53 元/kWh， 磷酸铁锂电池分别为 73.59、2.19、6.57、6.74、6.55 元/kWh，活性材料均占成本的绝大比重。
考虑到材料损耗，我们测算 得出三元 523 正极材料度电总成本为 238.99 元/ kWh，磷酸铁锂正极材料度电总成本为 106.27 元/ kWh，两者正极材料成本 相差较大。
主要是由于近年来磷酸铁锂价格下降较快，而三元正极材料价格受贵金属相对稀缺影响价格降幅相对较小。
负极材料包括负极活性材料、负极粘合剂、负极集流体（铜箔）和负极组件负极端子。据我们测算，目前三元 523 负极活性 材料、粘合剂、铜箔、负极端子度电成本分别为 48.66、0.99、41.37、19.32 元/kWh。
磷酸铁锂电池分别为 52.27、1.07、 45.81、19.54 元/kWh，负极材料中活性材料、铜箔和负极端子成本占比较高，粘合剂占比较低。
考虑到材料损耗，我们测算 得出三元 523 负极材料度电总成本为 122.59 元/ kWh，磷酸铁锂负极材料度电总成本为 131.87 元/ kWh。
由于能量密度的不 同以及其他材料接近的原因，磷酸铁锂电池的负极材料成本高于三元电池。
Ⅸ 请问各位高人，太阳能电池板的材料组成、各材料的作用以及个材料成本占总成本的比例约为多少谢谢！
太 阳 能
太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能。太阳向宇宙空间发射的辐射功率位3。8×10^23kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为8×10^13kW。20世纪以来，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对能源的需求量不断增长。化石能源资源的有限性，以及他们在燃烧过程中对全球气候和环境所产生的影响日益为人们所关注。从资源、 环境、 社会发展的需求看，开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势。在新能源和可再生能源家族中，太阳能成为最引人注目，开展研究工作最多，应用最广的成员。 一般认为太阳能是源自氦核的聚合反应。 太阳幅射能穿越大气层，因受到吸收、散射及反射的作用，故能够直接到达地表的太阳幅射能仅存三分之一，又其中70％是照射在海洋上，于是仅剩下约1．5×10^17千瓦．小时，数值约为美国1978年所消费能6000倍。未被吸收或散射而能够直达地表的太阳幅射能称为“直接”幅射能；而被散射的幅射能，则称为“漫射”（diffuse）幅射能，地表上各点的总太阳幅射能即为直接和漫射幅射能二者的总和。
太 阳 能 热 利 用
(一)太阳能集热器
太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需 。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器.按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种。另外还有一种真空集热器 一个好的太阳能集热器应该能用20-30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40-50年且很少进行维修。
(二)太阳能热水系统
早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热，现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外，可能还有辅助的能源装置（如电热器等）以供应无日照时使用，另外尚可能有强制循环用的水，以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。依循环方式太阳能热水系统可分两种： （a）自然循环式 此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳幅射的加热，温度上升，造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差，因此引起浮力，此一热虹吸现像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系，水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水，维护甚为简单，故已被广泛采用。 （b）强制循环式 热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时，控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀（check valve）以防止夜间水由收集器逆流，引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知（因来自水的流量可知），容易预测性能，亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下，其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处；，但因其必须利用水，故有水电力、维护（如漏水等）以及控制装置时动时停，容易损坏水等问题存在。因此，除大型热水系统或需要较高水温的情形，才选择强制循环式，一般大多用自然循环式热水器。
(三)、暖房
太阳能暖房系统（space－heateng）利用太阳能作房间冬天暖房之用，在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低，室内必须有暖气设备，若欲节省大量化石能源的消耗，设法应用太阳幅射热。大多数太阳能暖房使用热水系统，亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统，及室内暖房风扇系统所组成，其过程乃太阳辐射热传导，经收集器内的工作流体将热能储存，在供热至房间。至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计，或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电，在加热房间，或透过冷暖房的热（heat pump）装置方式供作暖房使用。最常用的暖房系统为太阳能热水装置，其将热水通至储热装置之中（固体、液体或相变化的储热系统），然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热，在把此热空气传送至室内；或利用另一种液体流至储热装置中吸热，当热流体流至室内，在利用风扇吹送被加热空气至室内，而达到暖房效果。
太 阳 能 电 池 的 开 发
太阳能电池是一种有效地稀收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件.下面介绍北京太阳能光电研究中心对太阳能电池的研究情况.晶体硅高效太阳电池和多晶硅薄膜太阳电池的研究开发以及研究成果向产业化转化。
1.高效晶体硅太阳电池 光电中心高效晶体硅太阳电池研究开发项目有钝化发射区太阳电池（PESC）、埋栅太阳电池（BCSC）及多晶硅太阳电池。●钝化发射区太阳电池（PESC）光电中心研究钝化发射区太阳电池（PESC）的基本目的是探索影响电池效率的各种机制，为降低太阳电池成本提供理论和工艺依据，推动太阳电池理论的发展。实验中采用的材料为区熔（FZ）、p-型（掺硼）〔100〕单晶硅，电阻率ρ＝0．2～1．2Ωcm，厚度t＝280－350μm，双面抛光。电池工艺包括正面倒金字塔织构化、前后表面钝化、制备选择性发射区、减反射表面、背场、前后金属接触等。目前电池达到的水平见表1。
表1 PESC电池的性能（测试条件AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 测试单位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太阳能研究所
* VOC 开路电压，JSC 短路电流密度，FF 填充因子，η 转换效率，A 太阳电池面积（下同）
●埋栅太阳电池（BCSC）埋栅电池的制作工艺省去了复杂的多次光刻和蒸发电极步骤，减少了高温氧化次数，使整个电池制作工艺大大简化；埋栅不仅减小了电极阴影面积，还可减小欧姆接触电阻，是一种可实现产业化的高效电池技术。实验中使用的材料分别为：①区熔（FZ）、p-型（掺硼）〔100〕单晶硅，厚度t＝300－400μm；②直拉（CZ）、p-型（掺硼）〔100〕单晶硅，厚度t＝300—400μm；③太阳级（复拉）、p-型p〔100〕单晶硅，厚度t＝300—400μm。电池的工艺包括表面织构化、钝化，制备选择性发射区、减反射表面、背表面场和金属化等。目前电池所达到的水平见表2。
表2 不同材料的BCSC电池的性能（测试条件：AM1.5，25℃）
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 测试单位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(机械) 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
太阳级 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A：美国国家可再生能源实验室，
B：北京市太阳能研究所
●多晶硅太阳电池 在PESC电池和BCSC电池的基础上，光电中心开展了多晶硅太阳电池的研究，以适应我国未来多晶硅太阳电池发展的需要。实验中使用的材料为Bayer公司p-型多晶硅片，厚340μm，电池制作工艺过程包括吸杂、制备p-n结、钝化、形成背场和金属化等。实验制备的最好电池的特性见表3。 表3 PESC电池的性能（测试条件：AM1．5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 测试单位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太阳能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (与北京有色金属研究总院合作项目)
2.多晶硅薄膜太阳电池
多晶硅薄膜太阳电池既具有体材料晶体硅电池性能稳定、工艺成熟和高效的优点，又有大幅度减少材料用量从而大幅度降低成本的潜力，因而成为目前光伏界的研究热点。光电中心采用快速热化学气相沉积（RTCVD）、等离子增强化学气相沉积（PECVD）和a-Si／μc-Si迭层电池等不同工艺对多晶硅薄膜太阳电池进行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4为原料气体在石英管反应室内沉积而成。研究工作初期，以重掺杂非活性硅为衬底，电池性能列于表4。图1 RTCVD多晶硅薄膜太阳电池的结构 PECVD多晶硅薄膜太阳电池的结构为：（Al／Ag）／ITO／p-a-Si：H／n-a-Si：H／n-poly-Si／n＋＋非活性Si衬底（0.005Ωcm）／Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜（～10μm）采用快速PECVD和固相晶化法制备。电池的性能列于表4。a-Si／μc-Si迭层电池（与中国科学院半导体研究所合作）结构为：玻璃／SnO2膜／p-i-n a-Si：H电池炖p-i-n μc-Si：H电池炖Al。电池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太阳电池的性能（测试条件：AM1.5，25℃）
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 电池工艺
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.太阳电池性能测试 中心已建立太阳电池和材料测试实验室，购置了必要设备。这些设备包括I-V测试系统，光谱响应测试系统，C-V测试系统，原子力显微镜，膜厚测试系统，保证了研究开发工作的需要。
太 阳 能 热 利 用 技 术
1. 新型高效太阳能集热器 开发和利用丰富、广阔的太阳能，对环境不产生和很少产生污染，既是近期急需的补充能源，又是未来能源结构的基础。国际上，太阳能的使用技术已进入新的发展阶段。在太阳能热利用系统中，重要的一个技术关键是如何高效率地收集太阳光并将其转变为热能。国内平板型太阳能集热器和全玻璃真空管太阳能热水器已形成产业，近20年来产量逐年增长，年产量达80多万平方米。近几年，我国又研制成具有国际先进水平的热管式真空管热水器，具有良好的应用前景。然而，我国太阳能热利用多限于低温范围，“九五”期间应扩大到中温和高温范围。这就要研究开发新型高效太阳能集热器。
2. 目标 研究、开发、应用新型高效太阳能集热器，为逐步扩大热利用的温度范围打下技术基础。研究开发四种新型高效集热器，并应用于太阳能空调及太阳能工业热水及发电系统等。
3.内容 ①直通式真空管集热器 ②同心套管式真空管集热器 ③储热式真空管集热器 ④聚光式真空管集热器
1.太阳能热利用系统研究及示范工程 热利用在太阳能利用技术中占有重要位置，是综合项目。但是，以往所取得的成绩是太阳能低温热水系统，而太阳能中、高温供热系统的研究是与工厂供热系统结合的大型太阳能利用工程，其中太阳能热发电是人类大规模利用太阳能的重要途径，是太阳能热利用的一个重要发展方向。事实上，只有与工业企业结合，太阳能的利用才能有更高的经济效益，更充分发挥出太阳能利用的优势，体现未来能源的意义。2.目标 建立两个太阳能工业用热的示范工程, 功率为200千瓦，工作温度为150一200度。 建立太阳能热发电中试电站。 通过以上两项研究和示范，拓宽我国太阳能热利用的领域。3．内容 ①太阳能工业用热系统的研究及示范工程 功率： 200千瓦 工作温度： 150一200℃ ②太阳能空调系统研究及示范工程 制冷能力： 200千瓦 ③太阳能热发电示范装置
太 阳 能 光 伏 技 术
（一）高效率低成本太阳电池研究与发展
1．背景 太阳能等新能源为世界2000年经济展望中最具决定性影响的五大技术领域之一，而太阳能光伏发电又是其中最受瞩目的项目之一。1994年，世界太阳能电池销售量已达64兆瓦，呈现飞速发展势态。我国太阳能电池销售已超过1．2兆瓦。累计用量约5兆瓦，其应用范围亦在不断扩大。近年来，市场销售量以20％的速度在递增，预计到2000年，我国太阳电池年用量将超过10兆瓦。目前晶体硅太阳电池组件已出现供不应求的短缺局面。为满足日益增长的市场需求，除已有企业要发挥现有生产潜力之外，还要积极研制开发多种高效、低成本的光伏电池，扩大我国太阳电池产业规模，提高技术经济效益。2．目标 提高效率，降低成本，扩大规模，推动我国光伏产业发展发展高效率、低成本多晶硅太阳电池技术，攻关与引进相结合，建立一条年生产能力为兆瓦级的生产线。提高单晶硅太阳电池组件的效率，降低生产成本，发挥现有生产能力，满足市场需求。 3．内容①兆瓦级多晶硅太阳电池组件生产线的建立主要技术经济指标： 组件效率13％ 组件寿命20～25年②单晶硅太阳电池组件生产线的技术改造主要技术经济指标： 组件效率14～15％ 组件寿命20～25年③高效率、低成本新型太阳电池的开发。
(二).太阳电池应用枝木研究及示范
1．背景 我国太阳电池应用领域在不断扩大，已涉及农业、牧业、林业、交通运输、通讯、气象、石油管道、文化教育及家庭电源等诸多方面，光伏发电在解决偏僻边远无电地区供电及许多殊场合用电上已起到引人注目的作用。但从总体的应用技术水平和规模上看，与工业发达国家相比仅有很大的差距，主要问题是光伏系统造价偏高、系统配套工程装备没有产业化、应用示范不够和公众对太阳电池应用的巨大潜力缺乏了解以及系统应用仅限于独立运行，还没有并网运行和与建筑业结合。因此，有必要加强太阳电池应用技术研究和示范，推进产业化，拓宽应用领域和市场。
2．目标 通过本项目执行，实现如下目标：小型光电源产业化 100千瓦容量以下的独立运行光伏电站系列化、规范化、商品化研究井网光伏发电技术，为大规模应用做好前期准备
3．内容 ①小功率光伏电源产业化 功率范围：千瓦级、百瓦级 产业规模：总容量大于1兆瓦 系统造价：比“八五”平均价格降低30％以上②独立运行光伏电站系列化、规范化、商品化。功率范围： 10千瓦～100千瓦 系统造价：比“八五”平均价格降低30％以上。③并网光伏发电技术研究和示范。兆瓦级并网光伏电站的前期研究 10千瓦并网光伏示范电站 100千瓦并网光伏电站用逆变器研制” 光伏电站运行及与电力系统相关技术研究。④高扬程光电水泵的研制 主要技术指标：扬程50～100米 太阳电池功率5千瓦～10千瓦。
这些是太阳能的作用,太阳能指的就是太阳能源,不包括阳光的其他作用.