太陽能電池的種類有哪些

一、按結晶狀態分

可分為結晶系薄膜式和非結晶系薄膜式（以下表示為a-）兩大類，而前(qian)者又分為(wei)單結晶形和多(duo)結晶形。

二、按材料分

可分為硅薄膜形、化合物半導體薄膜形和有機膜形，而化合物半導體薄膜形又分為非結晶形（a-Si：H，a-Si：H：F，a-SixGel-x：H等(deng)）、ⅢV族（GaAs，InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化鋅（Zn 3 p 2）等。

三、按材料分

太陽能電池根據所用材料的不同，還可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機太陽能電池、塑(su)料(liao)太陽(yang)能電池，其中硅太陽能電池是目前發展最成熟的，在應(ying)用中居主導地位。

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1、硅太陽能電池

硅(gui)太陽(yang)能(neng)電池分為單晶(jing)硅(gui)太陽(yang)能(neng)電池、多晶(jing)硅(gui)薄膜太陽(yang)能(neng)電池和非晶(jing)硅(gui)薄膜太陽(yang)能(neng)電池三種。

單晶(jing)(jing)硅(gui)太陽(yang)能電(dian)池轉換效(xiao)率最高(gao)，技術也最為(wei)(wei)成(cheng)(cheng)熟。在(zai)實(shi)驗室里最高(gao)的(de)轉換效(xiao)率為(wei)(wei)24.7%，規模(mo)生產(chan)時(shi)的(de)效(xiao)率為(wei)(wei)15%（截止(zhi)2011，為(wei)(wei)18%）。在(zai)大(da)規模(mo)應用和工業生產(chan)中仍(reng)占據(ju)主導地(di)位，但由于單晶(jing)(jing)硅(gui)成(cheng)(cheng)本價格高(gao)，大(da)幅度降低(di)其成(cheng)(cheng)本很(hen)困難(nan)，為(wei)(wei)了節(jie)省硅(gui)材料，發展(zhan)了多晶(jing)(jing)硅(gui)薄膜和非晶(jing)(jing)硅(gui)薄膜作為(wei)(wei)單晶(jing)(jing)硅(gui)太陽(yang)能電(dian)池的(de)替代產(chan)品。

多(duo)晶硅(gui)(gui)薄膜太(tai)陽能電池與單晶硅(gui)(gui)比較，成本低廉，而效率高(gao)于非晶硅(gui)(gui)薄膜電池，其實驗室最高(gao)轉換效率為(wei)18%，工業(ye)規模生產的轉換效率為(wei)10%（截止(zhi)2011，為(wei)17%）。因此，多(duo)晶硅(gui)(gui)薄膜電池不久將(jiang)會在太(tai)陽能電池市(shi)場上占據(ju)主導地(di)位。

非(fei)晶硅薄膜太陽能電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)成本低(di)重量輕，轉換(huan)(huan)效(xiao)率(lv)較高，便于(yu)大規模生產，有(you)極大的(de)潛力(li)。但受(shou)制于(yu)其材料引發(fa)的(de)光電(dian)(dian)(dian)(dian)效(xiao)率(lv)衰退效(xiao)應，穩定(ding)性(xing)不(bu)高，直接影響了(le)它的(de)實際應用。如果能進(jin)一步解決穩定(ding)性(xing)問題及提(ti)高轉換(huan)(huan)率(lv)問題，那么，非(fei)晶硅太陽能電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)無(wu)疑是太陽能電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)主要(yao)發(fa)展產品之一。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多晶(jing)體(ti)(ti)薄膜電(dian)(dian)池(chi)(chi)硫化鎘(ge)、碲化鎘(ge)多晶(jing)薄膜電(dian)(dian)池(chi)(chi)的效率較非晶(jing)硅(gui)薄膜太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)效率高，成(cheng)本較單晶(jing)硅(gui)電(dian)(dian)池(chi)(chi)低，并(bing)且也(ye)易于大規模生產，但由于鎘(ge)有劇(ju)毒，會對環境(jing)造成(cheng)嚴重的污染，因此，并(bing)不是晶(jing)體(ti)(ti)硅(gui)太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)最理想的替代產品。

砷化(hua)鎵（GaAs）III-V化(hua)合物電池(chi)(chi)的(de)轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)率(lv)可達(da)28%，GaAs化(hua)合物材(cai)料(liao)具有十分理想的(de)光學(xue)帶隙(xi)以及較高(gao)的(de)吸收(shou)效(xiao)(xiao)率(lv)，抗輻照能力強，對熱不(bu)敏感，適(shi)合于(yu)制(zhi)(zhi)造高(gao)效(xiao)(xiao)單結電池(chi)(chi)。但是GaAs材(cai)料(liao)的(de)價格不(bu)菲(fei)，因而在(zai)很大程度上限制(zhi)(zhi)了用GaAs電池(chi)(chi)的(de)普及。

銅銦硒薄膜電池(chi)（簡(jian)稱CIS）適合光電轉(zhuan)換(huan)，不存在光致衰退問題，轉(zhuan)換(huan)效率和(he)(he)多晶硅(gui)一(yi)樣。具有價格低(di)廉(lian)、性能良好(hao)和(he)(he)工藝簡(jian)單等(deng)優點，將成為今(jin)后發(fa)展(zhan)太陽能電池(chi)的(de)一(yi)個重要方向。唯一(yi)的(de)問題是材料的(de)來(lai)源，由于銦和(he)(he)硒都是比較稀有的(de)元素，因此(ci)，這類電池(chi)的(de)發(fa)展(zhan)又必然受到限制。

3、有機聚合物太陽能電池

以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制(zhi)造(zao)的(de)(de)研究方向(xiang)。由于(yu)(yu)有(you)機材(cai)料(liao)柔性好，制(zhi)作容易，材(cai)料(liao)來源(yuan)廣泛，成(cheng)本低等優勢(shi)，從而對大規模利用太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)，提供廉價電能(neng)具有(you)重要意義(yi)。但以有(you)機材(cai)料(liao)制(zhi)備太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)電池的(de)(de)研究僅僅剛開(kai)始(shi)，不(bu)論是使用壽命，還(huan)是電池效率都(dou)不(bu)能(neng)和無機材(cai)料(liao)特(te)別是硅(gui)電池相比(bi)。能(neng)否發展成(cheng)為(wei)具有(you)實用意義(yi)的(de)(de)產品(pin)，還(huan)有(you)待于(yu)(yu)進一步研究探(tan)索。

4、納米晶太陽能電池

納米 晶體化學(xue)能太(tai)陽(yang)能電(dian)池是(shi)新近發展(zhan)的(de)(de)，優點在(zai)于它廉(lian)價的(de)(de)成本和(he)簡單的(de)(de)工藝及穩定的(de)(de)性能。其光電(dian)效(xiao)率穩定在(zai)10%以上(shang)，制(zhi)作(zuo)成本僅為硅太(tai)陽(yang)電(dian)池的(de)(de)1/5～1/10．壽命能達到20年以上(shang)。

此類(lei)電池的研究和開發剛(gang)剛(gang)起步(bu)，不久的將來(lai)會(hui)逐步(bu)走(zou)上市場。

5、有機薄膜太陽能電池

有機薄膜太陽能電池，就是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。大家對有機太陽能電池不熟悉，這是情理中的事。如今量產的太陽能電池里，95%以上是硅(gui)基的(de)，而剩(sheng)下(xia)的(de)不到5%也是由其它無機材(cai)料制成(cheng)的(de)。

6、染料敏化太陽能電池

染(ran)料敏化太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)，是將一種(zhong)色(se)素附著在TiO2粒子(zi)上(shang)，然后浸泡在一種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液中。色(se)素受到(dao)光的(de)照射(she)，生成(cheng)自(zi)由電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)和空穴。自(zi)由電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)被TiO2吸(xi)收，從電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)流(liu)出進入外電(dian)(dian)(dian)(dian)路，再經(jing)過用電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)，流(liu)入電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液，最后回(hui)到(dao)色(se)素。染(ran)料敏化太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)制(zhi)造成(cheng)本(ben)很低，這使它(ta)具有很強的(de)競爭力。它(ta)的(de)能(neng)量轉換(huan)效(xiao)率(lv)為12%左右。

7、塑料太陽能電池

塑料(liao)(liao)(liao)(liao)太陽能(neng)電(dian)池(chi)以可循環(huan)使用(yong)的塑料(liao)(liao)(liao)(liao)薄(bo)膜為(wei)原料(liao)(liao)(liao)(liao)，能(neng)通過“卷(juan)對(dui)卷(juan)印刷”技(ji)術(shu)(shu)大規模生產(chan)，其成本低(di)廉、環(huan)保。但(dan)塑料(liao)(liao)(liao)(liao)太陽能(neng)電(dian)池(chi)尚不(bu)成熟(shu)，預計在未來5年(nian)到(dao)10年(nian)，基于塑料(liao)(liao)(liao)(liao)等有機材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的太陽能(neng)電(dian)池(chi)制(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)(shu)將走向(xiang)成熟(shu)并大規模投入使用(yong)。