4.太陽能電池的種類與特點
4.1太陽能電池
電池行業(yè)是21世紀的朝陽行業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。在電池行業(yè)中，最沒有污染、市場空間最大的應該是太陽能電池，太陽能電池的研究與開發(fā)越來越受到世界各國的廣泛重視。太陽能電池是一種近年發(fā)展起來的新型的電池。太陽能電池是利用
光電轉(zhuǎn)換原理使太陽的輻射為且過半導體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N器件，這種光電轉(zhuǎn)換過程通常叫做“光生伏打效應”，因此太陽能電池又稱為“
光伏電池”。當前，太陽能電池的開發(fā)應用已逐步走向商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化;小功率小面積的太陽能電池在一些國家已大批量生產(chǎn)，并得到廣泛應用;同時人們正在開發(fā)光電轉(zhuǎn)換率高、成本低的太陽能電池;可以預見，太陽能電池很有可能成為替代煤和石油的重要能源之一，在人們的生產(chǎn)、生活中占有越來越重要的位置。
4.2太陽能電池的分類
太陽能電池主要包括:塊(片)狀、
薄膜狀。塊(片)狀分單晶硅、多晶硅、其它。薄膜狀分非晶硅、化合物、其它。
4.3多晶硅及其他光電轉(zhuǎn)換材料
以晶體硅材料制備的太陽能電池主要包括:
單晶硅太陽電池，鑄
多晶硅太陽能電池，非晶硅太陽能電池和薄膜晶體硅電池。單晶硅電池效率在11－15%之間;多晶硅電池效率在10－14%之間;非晶體電池效率在4－6%之間。單晶硅材料制造要經(jīng)過如下過程:
石英砂－冶金級硅－提純和精煉－沉積多晶
硅錠－單晶硅－
硅片切割。硅主要以siＯ
2形式存在
石英和沙粒中，單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高，
穩(wěn)定性好，但是成本較高；非晶硅太陽電池則具有生產(chǎn)效率高，成本低廉，但是轉(zhuǎn)換效率較低，而且效率衰減得比較厲害;由于硅材料占太陽電池成本中的絕大部分，降低硅材料的成本是光伏應用的關鍵。澆鑄多晶硅技術是降低成本的重要途徑之一，該技術省去了昂貴的單晶拉制過程，也能用較低純度的硅作投
爐料，材料及電能消耗方面都較省。
鑄造多晶硅太陽能電池則具有穩(wěn)定得轉(zhuǎn)換的效率，而且性能價格比最高;薄膜晶體硅太陽能電池則現(xiàn)在還只能處在研發(fā)階段。目前，鑄造多晶硅太陽能電池已經(jīng)取代直拉單晶硅成為最主要的
光伏材料。
從固體物理學上講，硅材料并不是最理想的光伏材料，這主要是因為硅是間接能帶半導體材料，其光吸收系數(shù)較低，所以研究其他光伏材料成為一種趨勢。其中，碲化鎘(CdTe)和銅錮硒(CuInSe2)被認識是兩種非常有前途的光伏材料，而且目前已經(jīng)取得一定的進展，但是距離大規(guī)模生產(chǎn)，并與晶體硅太陽電池抗衡需要大量的工作去做。
4.4非晶硅太陽電池
非晶硅
薄膜太陽能電池是指用非晶硅材料及其
合金制造的太陽能電池，也稱為無定形硅(簡稱a一Si)薄膜太陽電池，
非晶硅薄膜太陽能電池已成了光伏能源中的一支生力軍，對整個潔凈可再生能源發(fā)展起了巨大的推動作用。
無定形材料第一次在光電子器件領域嶄露頭角是在1950年。除無定形硅外，還有無定形硒(a一Se)和無定形三
硫化銻(a一SbS3)。在8a年代中期，世界上太陽電他的總銷售量中非晶硅占有40%，出現(xiàn)非晶硅、多晶硅和單晶硅三足鼎立之勢。
4.5多晶薄膜與薄膜太陽電池
最有效的辦法是不采用由硅原料、硅錠、硅片到太陽電池的工藝路線，而采用直接由原材料到太陽電池的工藝路線，即發(fā)展薄膜太陽電他的技術。
作為單晶硅電池的替代產(chǎn)品，現(xiàn)在發(fā)展了薄膜太陽電池，其中包括非晶硅薄膜太陽電池，硒錮銅和磅化錫
薄膜電池，多晶硅薄膜太陽電池。在這幾種薄膜電池中，最成熟的產(chǎn)品當數(shù)非晶硅薄膜太陽電池，其主要優(yōu)點是成本低，制備方便，但也存在嚴重的缺點，即非晶硅電池的不穩(wěn)定性，其光電轉(zhuǎn)換效率會隨著光照時間的延續(xù)而衰減，另外非晶硅薄膜太陽電池的效率也較低。因此，多晶硅薄膜電池被認為是最有可能替代單晶硅電池和非晶硅薄膜電池的下一代太陽電池。
多晶硅薄膜太陽電池的研究概況
多晶硅薄膜太陽電池的研究重點有兩個方面，其一是電池襯底的選擇，其二是制備電池的工藝和方法，但無論是哪一方面的研究都應滿足制備多晶硅薄膜電池的一些基本
要求:
(1)低成本(材料和工藝)
(2)高效率
(3)易于產(chǎn)業(yè)化
對于襯底的選擇必須滿足以下一些條件:
(1)低成本
(2)
導電(或
絕緣，依
結構設計而定)
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