太陽能電池發明于50年前，經歷了曲折的發展過程，大約可分為3個時期：(1)黎明期(上世紀50年代一80年代)轉換效率低下，價格昂貴，主要用作衛星、燈塔和電子計算器等的電源；(2)成長期(1990—2000年)一效率提高，應用進入家庭和大樓；(3)擴大期(2000年一現在)太陽能電池向全球擴展。查看更多精彩資訊

　　歷史沿革

　　回顧人類能源消費的歷史，大約經過了木／水／風—煤一石油3大階段，現在正向利用太陽能源邁進。

　　太陽能電池發明于50年前，經歷了曲折的發展過程，大約可分為3個時期：(1)黎明期(上世紀50年代一80年代)轉換效率低下，價格昂貴，主要用作衛星、燈塔和電子計算器等的電源；(2)成長期(1990—2000年)一效率提高，應用進入家庭和大樓；(3)擴大期(2000年一現在)太陽能電池向全球擴展。

　　太陽能電池利用半導體的光電效應，稱為量子效應，是一種具有半永久性的發電現象。太陽能取之不盡，且是清潔能源，沒有噪聲，而且不排放二氧化碳。構成太陽能電池的材料主要是硅，在地球上是第二多的化學元素，資源豐富。電池產品發電量可大可小，從1W到1MW，效率基本不變。

　　太陽能電池經過50年的發展，進步很大。硅系列太陽能電池的轉換效率已提高了4到10倍，成本降低了100倍，壽命超過20年，世界市場達到了100億美元的規模。

　　市場發展

　　太陽能電池使用的材料正在逐漸增加，但今天結晶硅仍獨占使用材料的90％。多晶硅太陽能電池的光電轉換效率為14％-18％，單晶硅好些，達到16％一20％。隨著硅原料價格高揚、供應不足，加上對高效率的追求，業界正在開發減少硅原料使用量的新技術。

　　另外，太陽能電池使用原料還有化合物半導體，較常見的有不用硅的CIGS(Cu—In—Ga—Se)、CdTe等，最近有機半導體也加入了這一行列(表1)，此外，還有透鏡和組合集光等方式�！　�

　　世界太陽能電池產業近年走上快速發展道，進入企業不斷增多，特別是半導體企業包括業界巨頭Intel、IBM，德國Qimonda等都有行動，據稱2010年太陽電池投資即將達到半導體同等的水平。

　　據IEA報道，1993年世界太陽能電池市場還僅有26兆瓦規模,1999年即達約124MW,增長了3倍。此后，2005年便超過Gw大關，預期2010年可達5GW(圖2)。但這一數據時間較早，也不太完整，另據美國ICKnowledge公司新近報道，世界太陽能電池的生產能力2007年即達6．5GW，2012年可達28．3GW，5年的年均增長率為34．2％。　　

　　又據日本《半導體產業新聞》的數據稱，近幾年世界太陽電池的生產能力持續翻番，2007年的生產能力為3．7GW，2010年可望達10GW。再有美國LuxResearch公司報告顯示，2008年世界太陽能電池市場為4．9GW，近年將以每年48％的速度增長，2013年達23GW，同期銷售值從334~L美元成長到1004億美元，年均增長率24．6％，原因是價格下降。

　　雖然上述數據來源不同，有所差別，但是我們從中可以看出巨大的發展潛力。

　　日本矢野經濟研究所報告，世界能源半導體市場2006年突破了100億美元，到2011年將超過200億美元(圖2)。

　　薄膜太陽能電池是比現行主流單晶硅／多晶硅太陽電池薄1／10~100的一種非常薄的產品，因此可減輕原料不足的問題。同時，薄膜太陽能電池可下降成本，減少體重，并可制作在柔性基板上，易于進入家庭而人氣大旺。

　　美國NanoMarkets公司預測，2015年世界薄膜太陽能電池生產電力可達26MW，占太陽能電池總發電力的一半，銷售值超過200億美元。CdTe薄膜太陽能電池2015年銷售值達87億美元，該半導體的優點是光吸收系數和能帶隙都高，原先擔心的環保問題現在看來也很小，是有前途的產品。CIS／CIGS太陽能電池盡管存在價格高和制作困難等問題，但具有比硅材料節省原料、壽命長、發光效率高等優勢。預期2015年銷售值也可達到50億美元。

　　未來開拓

　　太陽能電池上世紀50年代發明于美國，由于價格過高，常人根本無法使用，70年代以石油危機為契機，從日本的Sunshine計劃開始，各國相繼制定國家計劃，不斷為降低成本而苦苦奮斗。上世紀80年代日本廠商率先將太陽能電池用于電子計算器，90年代研制出轉換效率超過10％的太陽能電池模塊，成本也有一定下降，1992年完備了法制之后，太陽能電池板便出現在了私人住宅的屋頂上。但直到現在，大約1個3kw的系統仍需2萬美元，價格依然不菲，難于推廣。
因此，各國政府為推廣使用都須有促進計劃，制訂優惠政策(包括經營電力公司稅收優免)至關重要。同時以此來推動生產，降低制造成本，以便大量普及。從技術層面說，一要使太陽能電池轉換效率再提高4~10倍，二要成本再降百倍，三要提高使用壽命，從20年到50到100年。

　　世界太陽能電池生產集中在日、美、歐之手。日本是場還僅有26MW規模，1999年即達約生產最多的國家，2004年的產量獨占世界半壁江山，2007年在歐美競爭、亞洲各國相繼崛起之后，日本產量下降。

　　據估計，世界目前已有近200家公司生產太陽能電池，但生產設備廠主要在日企之手。

　　近年韓國三星、LG都表示了積極參與的愿望，中國海峽兩岸同樣十分熱心。據報道，我國臺灣2008年結晶硅太陽能電池生產能力達2．2GW，以后將以每年1Gw生產能力擴大，當年并開始生產薄膜太陽能電池，今年將大力增強，臺灣期待向歐洲“太陽能電池大國”看齊。2010年各國及地區有1GW以上生產計劃的太陽能電池廠商有日本Sharp，德國Q—Cells，Scho~Solar，拐5威RWESolar，中國SuntechPower等5家公司，其余7家500MW以上生產能力的公司列于表2。

　　近年世界太陽能電池市場高歌猛進，一片大好，但百年不遇的金融風暴帶來的經濟危機，同樣是壓在太陽能電池市場頭上的一片烏云，主要企業如德國Q—Cells的業績應聲下調，預年今年世界太陽電地市場也會因需求疲軟、石油價格下降而競爭力反提升等不利因素而下挫。但與此同時，人們也看到美國．奧巴馬上臺后即將施行GreenNewDeal政策，包括其內的綠色能源計劃可有1500億美元的補助資金，日本也將推行補助金制度來繼續普及太陽能電池的應用。

　　展望未來，困難只是暫時的，太陽能電池作為可再生能源必將大放異彩，榮景可期，這是大勢所趨，無可違抗的。 

　世界能源半導體市場