太阳能光伏电池是什么时候发明的？它的发展历史是怎样的？

太阳能光伏电池是什么时候发明的？它的发展历史是怎样的？

太阳能光伏电池性能这么好，用途这么多，它是什么时候发明的？ 

这一问题从表1中可以得到答案。 

表1　太阳能光伏电池发展史 

太阳光发电的历史可以追溯到1800年，贝克勒尔发现对某种半导体材料照射光后，会引起其伏安特性改变。最终，发现了光伏效应，并以此半导体制成太阳能光伏电池。1876年，英国科学家亚当斯等在研究半导体材料时发现了硒的光伏效应。1884年，美国科学家查尔斯制成了硒太阳能光伏电池，其转换效率很低，仅有1％。其后，对氧化铜等半导体材料研究，同样发现有光伏效应，所以也制成了以氧化铜等半导体材料为原料的太阳能光伏电池。 

1954年，美国贝尔实验室的皮尔松、佛朗等三名科学家利用硅晶体材料开发出性能良好的太阳能光伏电池，其转换效率达6％，经过不断改良后，成为现在的硅太阳能光伏电池。 

太阳能光伏电池是1958年开始得到应用的。当时前苏联发射了人造卫星，美国也发射了人造卫星，在太空领域上，展开了激烈的竞争。前苏联发射的人造卫星使用的是原子能电池，美国发射的先驱者1号通信卫星采用的就是太阳能光伏电池。 

由于太阳能光伏电池的价格特别高（高达1500美元/W），而且刚开始性能还不稳定，因此仅用于航天器。到了20世纪60年代初才慢慢趋于稳定，70年代开始在航天器上大量使用。太阳能光伏电池的性能虽然已稳定，但价格还是很高，所以直到20世纪70年代初太阳能光伏电池还没有得到广泛应用，只可用于航天器、人造卫星、山顶上的差转电台、海上航标灯、海岛灯塔电源（图1、图2）等，一些不计成本，必须用的场所。

图1　太阳能光伏电池供电的航标灯 

图2　太阳能光伏电池供电的灯塔 

到了1973年后，在石油危机的推动下，太阳能光伏电池进入了蓬勃发展时期，太阳能光伏电池开始在地面使用，而且地面用太阳能光伏电池的数量很快就大大超过了在航天器上的使用量。这个时期，不但出现了许多新型电池，而且因为引进了许多新技术，出现了钝化技术、减反射技术、绒面技术、背表面场技术、异质结太阳能电池技术及聚光电池等非常有效的新技术。 

1976年，美国CA公司的卡尔松发明了非晶硅太阳能光伏电池。该电池的转换效率虽低于单晶硅，但制造时可以任意选配电压电流比。 

太阳能光伏电池的应用，到了20世纪80年代就比较广泛了，特别是在民用电器上得到了广泛应用，如太阳能计算器、太阳能手表和太阳能手机充电器等，如图3～图5所示。

图3　太阳能计算器 

图4　太阳能手表 

图5　太阳能手机充电器 

这主要有两个原因：一个原因是半导体集成电路的发展，使得电子产品消耗的电量大幅度下降，在室内灯光下，太阳能光伏电池也能产生电力，可以充分地使计算器等电子产品正常工作；另一个原因是电子产品工作所必需的电压能从一个基片上得到，这样一种新的集成型非晶硅太阳能光伏电池可以便宜地制造。太阳能光伏电池计算器实用化后，从手表开始，逐渐推广到各种电子产品的应用。 

太阳能光伏电池除了可以用简单的装置就能够直接发电这一优点外，在使用时还有如下优点。 

（1）不产生对环境有不良影响的排放气体及有害物质，没有噪声。 

（2）不仅在太阳光下可以发电，在荧光灯、白炽灯等扩散光下也可以发电。 

（3）不需要更换电池。 

（4）可以直接接到DC机械上。 

（5）在使用场合就可以发电。 

我国的太阳能光伏电池诞生的也比较早，而且我国也是应用较早的国家之一。 

1959年，我国就诞生了第一只有实用价值的太阳能光伏电池。1971年3月太阳能光伏电池首次应用于我国第二颗人造卫星（实践1号）（图6）。而后，1973年太阳能光伏电池首次用于浮标灯。

图6　“实践1号”人造卫星上的太阳能光伏电池板 

20世纪70年代，我国开始生产太阳能光伏电池，70年代中末期引进国外关键设备和成套生产线，我国太阳能光伏电池的生产产业有了进一步的发展。