太阳能电池概述

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1、2010年《和田师范专科学校学报》Jul.2010第29卷第六期总第68期太阳能电池概述王秀波（和田师范专科学校新疆和田848000）[摘要]以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈化、分区掺杂、刻槽埋栅电极和双层减反射膜等技术工艺提高效率，不适应可持续发展的需要，加速开发利用以太阳能为主体的可再生能源已成为人有的采用新工艺技术研制新型结构电池，如日本Sanyo公司研制HIT们的共识。利用洁净的太阳光能，以半导体光电效应为基础的光伏发电技术有着电池，采用PECVD工艺在n型单晶硅片上下面沉积非晶硅层，构成异[1]十分广

2、阔的应用前景。本文概括介绍了太阳能电池工作原理，不同材料的太阳能质结电池，大面积效率21%。目前，晶体硅太阳电池向薄片化方向电池分类和特性以及各自的效率比较。发展，通过制备条带状硅提高材料利用率，在商业生产上普遍采用[关键词]太阳能电池；光电效应限边喂膜生长法，枝蔓蹼状法等带硅技术降低生产成本。从效率和0.引言材料来源考虑，太阳电池今后发展重点仍然是硅太阳电池。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2.2多晶硅薄膜电池。既有晶硅电池高效、稳定、资源丰富、无能源的需求量不断增长。目前，人类使用的最主要能源是不可再生

3、毒的优势，又具有薄膜电池低成本优点，成本远低于单晶硅电池，能源，如石油、天然气、煤炭和裂变核燃料等。约占能源总消费量成为国际上研究开发热点，国外发展比较迅速，在未来地面应用方的90%，而可再生能源，如水力、太阳能等只占10%。太阳能是人类面将是发展方向有在玻璃、（SiO2和SiN包覆的）陶瓷、（SiC包覆取之不尽，用之不绝的可再生能源，不产生任何环境污染，是清洁的）石墨等廉价衬底上采用PECVD、RTCVD生长多晶硅薄膜电池，能源，优越性非常突出。在太阳能的有效利用中，太阳能的光电利还有通过激光刻槽和化学电镀实现接触、互联和集成的

4、叠层多晶硅用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域。太阳能电池的研制薄膜电池，非晶硅薄膜电池研究工作主要在提高效率和稳定性方面。和开发日益得到重视。太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用，优化电池结构设计，采用多带隙多pin结叠层电池，减薄各pin结的i直接产生电能，不需要消耗燃料和水等物质，使用中不释放包括CO2层厚度，增强内建电场，降低光诱导衰减，可提高效率和稳定性。任何气体，是对环境无污染的可再生能源，这对改善生态环境、缓非晶硅薄膜电池质量轻、成本低，有极大发展潜力，如果效率和稳2解温室气体的有害作用具有重大意义。因此太阳能电

5、池有望成为21定性方面进一步提高，将是太阳电池主要发展产品。我国研制的1cm2世纪的重要新能源。目前一些发达国家采用太阳能电池发出的电并与30×30cm单结电池实验室初始效率分别为11.4%与6.2%。目前研人电网的措施，既能部分平衡高峰用电，又可省去储电的费用。太究任务是提高大面积非晶硅电池稳定效率，稳定效率7-8%，寿命20阳能发电系统一般没有发电机具有的转动部件，所以也不会产生噪年，尽快为产业化服务。我国硅基薄膜太阳电池研究水平和产业化音，不容易损坏。太阳能发电装置规模可大可小，小的可以是数瓦进程与国际水平相差较大，还处于实

6、验阶段。或数十瓦，如便携式太阳能手电筒和太阳能手机充电器，大的可以2.3CIS，CIGS，CdTe电池。被认为未来实现低于1美元/峰瓦是数兆瓦或数十兆瓦，例如大型发电站等。成本目标的典型薄膜电池CIGS电池在实现产量时制造成本比硅电1.太阳能电池的工作原理池更低，如生产工艺发展成熟，产业化问题得以解决，与硅电池相太阳能电池的工作原理重要是半导体的光电效应（Photovoltaic比有很强竞争优势，是一种很有发展前途薄膜太阳电池。目前研究Efect缩写PV）是l839年被发现的。由太阳光的光量子与材料相互重点是进一步提高效率，降低成

7、本，使之大规模产业化。我国对CIS，作用而产生电势，从而把光能转换成电能，此种进行能量转化的光CIGS，CdTe、DSC太阳电池重点研究新工艺，新结构，提高大面积电元件称为太阳能电池。组件效率，建设中试线。我国对DSC太阳电池研究与国际同步。DSC半导体的光电效应原理由半导体的Ｐ-Ｎ结产生电流很容易理电池由于液体电解质存在，这种电池稳定性还存在问题，引入固态[1]解，如图1。电解质解决稳定性问题是这种电池重要研究方向，但全固态电解质[9]纳米太阳电池效率不理想，仍需进一步深入研究。3.第1代太阳能电池是晶体硅太阳电池包括单晶硅和多

8、晶硅2种。3.1单晶硅太阳能电池。1954年美国贝尔实验室的Chapin等研制了世界上第一块真正意义上的单晶硅太阳能电池，光电转化效率大到6%，很快达到10%。单晶硅能太阳电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用