一，前言,。

在地球環(huán)境污染和育么原形勢的變化日趨嚴峻的背景下,太陽能作為一種可再生的新能源,，具有清潔、環(huán)保,、持續(xù),、長久的優(yōu)勢，成為人們應(yīng)對能源短缺,、氣候變化與節(jié)能減排的重要選擇之一,，越來越受到世人的強烈關(guān)注,。為此，本文首先綜述了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基本工作原理,，介紹了太陽能電池的結(jié)構(gòu)原理,發(fā)電系統(tǒng)的組成等,。其次,闡述了我國現(xiàn)在太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀：我國太陽能熱利用取得顯著成績，太陽能發(fā)電取得一定進展,。并分析其中存在的問題：在太陽能光伏產(chǎn)業(yè)存在原材料依賴進口,、企業(yè)缺乏核心技術(shù)與裝備、國內(nèi)市場欠發(fā)育致使產(chǎn)品出口國外等,。最后,，從制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、完善體制與機制,、以及制定政策體系等方面,，提出促進我國太陽能利用技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的對策。

眾所周粗當今世界所依賴的能源孑汐護乒石油,、煤炭,、核電、水力,然而這些能源儲量有限,污染嚴重,尋找叫種可取代有限石油并磷幽陰境無害的新能源是現(xiàn)今世界發(fā)展的迫切需要,。當前,由于燃燒石化燃料,加劇了溫室效應(yīng),局部地區(qū)形成酸雨,使大氣困撇爵儼重污染,。因此.無論是從確保長期的能源供應(yīng)，還是從保護環(huán)境的角度出發(fā),開發(fā)取之不盡而又沒有公害的新能源己是勢在必行,。

太陽能是迄今為止人類所認識的最潔凈的可再生資源,也是涉及未來發(fā)展最有保障的未開發(fā)能源,。今后的幾十年將是新能源技術(shù)發(fā)展的轉(zhuǎn)折時期，而太陽能作為新興的產(chǎn)業(yè)正在迅速崛起,。預(yù)計在未來用太陽能電池構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)或在家電設(shè)備上的應(yīng)用將成為主流,。隨著科學(xué)技術(shù)的進步,太陽能電池的市場、應(yīng)用等方面也在不斷發(fā)展,。

二,、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作原理

太陽能發(fā)電是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽能電池組件（陣列）,、控制器,、蓄電池、逆變器,、用戶即照明負載等組成,。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng),，控制器和逆變器為控制保護系統(tǒng),，負載為系統(tǒng)終端。太陽能電池與蓄電池組成系統(tǒng)的電源單元,，因此蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性,。

電池單元：由于技術(shù)和材料原因,，單一電池的發(fā)電量是十分有限的，實用中的太陽能電池是單一電池經(jīng)串,、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng),，稱為電池組件（陣列）。單一電池是一只硅晶體二極管,，根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,，當太陽光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時，在一定的條件下,，太陽能輻射被半導(dǎo)體材料吸收,，在導(dǎo)帶和價帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢壘區(qū)存在著較強的內(nèi)建靜電場,，因而能在光照下形成電流密度J,，短路電流Isc，開路電壓Uoc,。若在內(nèi)建電場的兩側(cè)面引出電極并接上負載,，理論上講由P-N結(jié),、連接電路和負載形成的回路,，就有'光生電流'流過，太陽能電池組件就實現(xiàn)了對負載的功率P輸出,。

儲存單元：太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進入蓄電池儲存,，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術(shù)是十分成熟的,，但其容量要受到末端需電量,，日照時間（發(fā)電時間）的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預(yù)定的連續(xù)無日照時間決定,。

控制器：控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點附近,，以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)試技術(shù)即PWM控制方式,，使整個系統(tǒng)始終運行于最大功率點Pm附近區(qū)域,。放電控制主要是指當電池缺電、系統(tǒng)故障,，如電池開路或接反時切斷開關(guān),。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點Pm，又能跟蹤太陽移動參數(shù)的'向日葵'式控制器,，將固定電池組件的效率提高了50%左右,。

逆變器：逆變器按激勵方式，可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變,。主要功能是將蓄電池的直流電逆變成交流電,。通過全橋電路,，一般采用SPWM處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波,、升壓等,，得到與照明負載頻率f，額定電壓UN等匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用,。

三,、我國現(xiàn)在太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及存在的問題

我國太陽能熱利用工程主要包括太陽熱水、太陽房,、太陽灶,、采暖與空調(diào)、制冷,、太陽能干燥,、海水淡化和工業(yè)用熱等領(lǐng)域。其中太陽能熱水器在我國得到了快速發(fā)展和推廣應(yīng)用,，是我國可再生能源領(lǐng)域中產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最成功的范例,。

1.其次，中國太陽能發(fā)電領(lǐng)域起步較早,，在 20世紀80年代以前中國光伏工業(yè)尚處于雛形,，太陽能電池的年產(chǎn)量一直很低，價格也很昂貴,，致使太陽能光伏發(fā)電市場的發(fā)展很緩慢,，除了作為衛(wèi)星電源，在地面上太陽能電池僅用于小功率電源系統(tǒng),，如航標燈,、鐵路信號系統(tǒng)、高山氣象站的儀器用電,、電圍欄,、黑光燈直流日光燈等，功率一般在幾瓦到幾十瓦之間,。后來國家開始對光伏工業(yè)和光伏市場的發(fā)展給以支持,，中央和地方政府在光伏領(lǐng)域投入了一定資金，短短的幾年內(nèi)先后從美國,、加拿大等國引進了3條太陽電池生產(chǎn)線,，使我國太陽電池的生產(chǎn)能力大為提升.進入21世紀，國家開始重視太陽能發(fā)電技術(shù),，開展了一系列關(guān)于太陽能利用的課題,，中國的光伏生產(chǎn)能力迅速增長，,，絕大部分太陽能電池組件出口歐洲,。在國際市場和國內(nèi)政策的拉動下,，我國已成為世界三大光伏電池生產(chǎn)國之一。

但是,，必須清醒地認識到,，我國太陽能發(fā)電技術(shù)存在三大問題：

1.大問題是我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的硅材料主要依靠進口，特別是多晶硅原料嚴重依賴進口,。我國太陽能級單晶硅拉制和多晶硅鑄錠所用的硅材料絕大部分是進口的,。2006年，中國單晶體硅錠生產(chǎn)能力已達6850t,，產(chǎn)量達2086t.2006年,，中國多晶體硅的年生產(chǎn)能力為400t實際生產(chǎn)量為300t，僅夠30Mp太陽電池的生產(chǎn)需求,，實際生產(chǎn)量與需求存在巨大的差距,，多晶體硅原材料基本依賴進口，這就造成目前多晶硅價格大幅上漲,，我國光伏發(fā)電成本也由上漲,。

2.第二大問題是是我國太陽能產(chǎn)業(yè)，尤其是光伏產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)及制造裝備主要在國外,。我國太陽能利用技術(shù)專利僅占世界太陽能專利的8%,，是全球第四大太陽能專利技術(shù)擁有國。而且專利主要集中于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域,，企業(yè)專利申請多以實用新型與外觀設(shè)為主,，專利質(zhì)量與創(chuàng)新水平不容樂觀,；發(fā)明專利權(quán)人主要是科研機構(gòu)與高校,，作為技術(shù)創(chuàng)新主體的企業(yè)卻因為參與不夠或者缺乏創(chuàng)新能力而未能成為發(fā)明專利的真正創(chuàng)新主體。

3.第三大問題是,，我國絕大部分的光伏產(chǎn)品都出口到歐美及日本等國外市場,，國內(nèi)對太陽能光伏的應(yīng)用也主要集中在農(nóng)村電氣化和離網(wǎng)型太陽能光伏產(chǎn)品，真正并網(wǎng)型太陽能光伏市場目前還遠未形成,。說明內(nèi)需市場發(fā)展嚴重不足,，這將對我國光伏產(chǎn)業(yè)的持久發(fā)展帶來嚴重影響。

綜上所述,，中國太陽能熱利用與發(fā)電技術(shù)方面均已取得一定的成績,，但也存在管理體制與市場體制不夠健全、機制不夠完善,、企業(yè)自主創(chuàng)新能力不強,、配套政策與實施細則需要進一步落實等一系列亟待解決的現(xiàn)實問題。

四,、促進我國太陽能利用技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的對策

一是盡快制定國家太陽能利用技術(shù)的短期,、中期,、中長期與長期的發(fā)展戰(zhàn)略，明確不同發(fā)展階段太陽能利用技術(shù)的主要目標,、實施重點,、具體舉措，繪畫出我國太陽能利用技術(shù)的發(fā)展路線圖,；二是以有效增強國家綜合實力,，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力，有效防范風(fēng)險合理應(yīng)對國際一體化與全球性競爭所帶來的壓力與挑戰(zhàn)為目的,，加緊實施太陽能利用技術(shù)的標準化戰(zhàn)略,，主要包括太陽能產(chǎn)業(yè)標準、技術(shù)標準與產(chǎn)品標準,，構(gòu)筑一個有利于打破發(fā)達國家太陽能利用技術(shù)標準壟斷,，促進我國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)進步與產(chǎn)品性能不斷提高的太陽能利用技術(shù)標準化體系,；三是以專利法律制度為基礎(chǔ),，以獲取最大經(jīng)濟效益為目的，加緊實施太陽能利用技術(shù)的專利戰(zhàn)略體系,，具體主要包括專利信息的收集,、處理與管理、專利保護,、專利技術(shù)開發(fā),、專利技術(shù)實施、專利技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,、專利許可貿(mào)易等內(nèi)容,。

通過積極有效地運用專利使用權(quán)購買戰(zhàn)略、專利交叉許可戰(zhàn)略,、專利聯(lián)盟戰(zhàn)略與專利標準化戰(zhàn)略,，規(guī)避“專利陷阱”，促進我國太陽能利用技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,；四是通過自己培養(yǎng),、聯(lián)合培養(yǎng)與人才引進等手段，加緊實施太陽能利用技術(shù)的人才戰(zhàn)略,，積極打造我國太陽能利用技術(shù)的人才庫,，培養(yǎng)與造就一大批太陽能利用技術(shù)基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)與專利成果產(chǎn)業(yè)化等方面的專業(yè)領(lǐng)軍人才與復(fù)合創(chuàng)新型人才,，搶占太陽能利用技術(shù)的人才高地,。這四個方面是相輔相成的，太陽能利用技術(shù)的中長期發(fā)展戰(zhàn)略指明了太陽能利用技術(shù)的前進方向與發(fā)展路線，標準化戰(zhàn)略與專利戰(zhàn)略確保了太陽能利用技術(shù)更好更快的發(fā)展,，人才戰(zhàn)略則是上述三種戰(zhàn)略的有效支撐與最終保障,。

再者，逐步建立與完善促進我國太陽能利用技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的政策體系,。太陽能利用技術(shù)得到世界各國的普遍重視,，世界上至少有 ,( 個國家根據(jù)自己的國情制定了可再生能源的政策規(guī)劃，目前全球已經(jīng)有50多個國家通過立法,，采取設(shè)備購置補貼政策等不同方式推進可再生能源的發(fā)展,，相關(guān)的配套法律、法規(guī),、政策不斷完善,。[4]日本、德國等國家的成功太陽能激勵政策表明,，政策扶持是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最主要驅(qū)動力,，政府的政策導(dǎo)向決定光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水準和市場需求，促使一些金融機構(gòu)和跨國公司相繼投資光伏產(chǎn)業(yè),，加速該新興產(chǎn)業(yè)走向成熟,。對于在建筑中廣泛使用太陽能等可再生能源的，給予一定補貼,；另外,，國家還需要制定合理有效的太陽能利用核心技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備的引進政策，促進太陽能利用技術(shù)的引進,、消化,、吸收，加速核心技術(shù)的再創(chuàng)新與集成創(chuàng)新,，通過引進技術(shù)含量高及其相關(guān)技術(shù)培訓(xùn),，加快技術(shù)與創(chuàng)新能力的轉(zhuǎn)移與擴散，著力培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力,，有效提高跨國公司技術(shù)擴散的速度和水平,，打破跨國公司的技術(shù)壟斷,。

總之,，制定我國太陽能利用技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略，建立完善的管理體制與機制,，借助一系列國家太陽能利用技術(shù)相關(guān)政策的出臺與推進,，一定能夠促進我國太陽能開發(fā)利用技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。