光伏發電是一種清潔能源，隨著能源危機日益嚴重以及污染的持續加重，光伏發電的發展將大量普及，以緩解能源危機以及污染帶來的能源及環境問題。

　　光伏發電是基于光伏效應的一種發電方式，利用光伏效應原理制成了一種能把太陽光能轉化成電能的半導體器件就是太陽能電池。制造太陽能電池的材料主要有硅(Si)、硫化鎘(CdS)和砷化鎵(GaAs)等。目前來看，太陽能電池主要由單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、多元化合物太陽能電池和納米晶體化學太陽能電池。

一單晶硅太陽能電池

　　單晶硅太陽能電池的結構主要包括正面梳狀電極、減反射膜、N型層、PN結、P型層、背面電極等。單晶硅太陽能電池廣泛用于空間和地面，這種太陽能電池以高純的單晶硅棒為原料。將單晶硅棒切成片，經過一系列的半導體工藝形成PN結。然后采用絲網印刷法做成柵線，經過燒結工藝制成背電極，單晶硅太陽能電池的單體片就制成了。單體片即可按所需要的規格用串聯和并聯的方法組裝成太陽能電池組件(太陽能電池板)，構成一定的輸出電壓和電流。最后用框架進行封裝，將太陽能電池組件組成各種大小不同的太陽能電池陣列。目前單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為15%左右，實驗室成果也有20%以上的。

二多晶硅太陽能電池

　　多晶硅薄膜太陽電池是將多晶硅薄膜生長在低成本的襯底材料上，用相對薄的晶體硅層 作為太陽電池的激活層，不僅保持了晶體硅太陽電池的高性能和穩定性，而且材料的用量大幅度下降，明顯地降低了電池成本。多晶硅薄膜太陽電池的工作原理與其它太陽電池一樣，是基于太陽光與半導體材料的作用而形成光伏效應。

　　太陽能電池使用的多晶硅材料多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶硅料和冶金級硅材料熔化，然后注入石墨鑄模中，即得多晶硅錠。這種硅錠鑄成立方體，以便切片加工成方形電池片。多晶硅太陽能電池板的制作工藝與單晶硅太陽能電池板差不多，其光電轉換效率約12%左右，稍低于單晶硅太陽能電池，但是材料制造簡便，節約電耗，總的生產成本較低，因此得到大量發展。

三非晶硅太陽能電池

　　非晶硅太陽能電池由透明氧化物薄膜(TCO)層、非晶硅薄膜P-I-N層(I層為本征吸收層)、背電極金屬薄膜層組成，基底可以是鋁合金、不銹鋼、特種塑料等。它與單晶硅和多晶硅太陽能電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，電耗更低。制造方法有多種，最常見的是用輝光放電法得到N型或P型的非晶硅膜。襯底材料一般用玻璃或不銹鋼板。非晶硅太陽能電池很薄，可以制成疊層式，或采用集成電路的方法制造，可一次制作多個串聯電池，以獲得較高的電壓。目前非晶硅太陽能電池光電轉換效率偏低，國際先進水平為10%左右。

四多元化合物太陽能電池

　　硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，在廣泛深入的應用研究基礎上，國際上許多國家的碲化鎘薄膜太陽電池已由實驗室研究階段開始走向規模工業化生產。

　　1、硫化鎘太陽能電池：雖然光電效率已提高到9%，但是仍無法與多晶硅太陽能電池競爭。與非晶硅薄膜電池相比，制造工藝比較簡單。

　　2、砷化鎵太陽能電池：砷化鎵與太陽光譜的匹配較適合，且能耐高溫，在250℃的條件下，光電轉換性能仍很良好，其最高光電轉換效率約30%，特別適合做高溫聚光太陽能電池。由于鎵比較稀缺，砷有毒，制造成本高，此種太陽能電池的發展受到影響。

　　3、銅銦硒太陽能電池：以銅、銦、硒三元化合物半導體為基本材料制成的太陽能電池。它是一種多晶薄膜結構，材料消耗少，成本低，性能穩定，光電轉換效率在10%以上。因此是一種可與非晶硅薄膜太陽能電池相競爭的新型太陽能電池。

五納米晶體化學太陽能電池

　　染料敏化納米晶體太陽能電池(DSSCs)主要包括鍍有透明導電膜的玻璃基底，染料敏化的半導體材料、對電極以及電解質等幾部分。其陽極為染料敏化半導體薄膜(TiO2膜)，陰極為鍍鉑的導電玻璃。納米晶體TiO2太陽能電池的優點在于它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在10%以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/5～1/10，.壽命能達到20年以上。

六疊層太陽能電池

　　疊層電池使得電池的性能可以得到疊加。太陽能電池的薄層化使其可以做得更薄，因此器件的疊層也變得更為現實可行。疊層電池可以是同種器件的疊層，也可以是異類器件的疊層。每一個疊層單元，由于感光部分的光響應性能不同，可分別吸收利用不同波段的太陽光。經過疊層，太陽光可以在全波段上都受到較好的吸收;同時由于器件之間的耦合效應，整體的光能轉換效率可以達到更高水平。

七柔性太陽能電池

　　柔性太陽能電池板采用高晶硅材料制成，并用高強度、透光性能強的太陽能專用鋼化玻璃以及高性能、耐紫外線輻射的專用密封材料層壓制而成，有能抗冰雪、抗震、防壓等多種優點，即使在溫度劇變的惡劣條件下也能正常使用，。所以柔性電池能用在平板類太陽能電池難以勝任的許多領域，例如太陽能汽車、飛機、飛艇、建筑、紡織品、帳篷、服裝、頭盔，玩具等特殊曲面上。

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