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(liang)大類，而前者又分為單結(jie)晶(jing)形和多結(jie)晶(jing)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、塑料太陽能(neng)電池，其中硅太陽能電池是目前發展最成(cheng)熟的，在應用中居(ju)主導(dao)地位。

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1、硅太陽能電池

硅(gui)(gui)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)電池分為(wei)單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)電池、多晶(jing)硅(gui)(gui)薄(bo)膜太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)電池和非晶(jing)硅(gui)(gui)薄(bo)膜太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)電池三種。

單晶(jing)硅(gui)太(tai)陽能電(dian)池(chi)轉(zhuan)換效率(lv)最高，技術也(ye)最為(wei)成熟。在實驗(yan)室里最高的(de)轉(zhuan)換效率(lv)為(wei)24.7%，規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)時的(de)效率(lv)為(wei)15%（截止2011，為(wei)18%）。在大規(gui)模(mo)應(ying)用和工業生(sheng)產(chan)中仍占據(ju)主(zhu)導地位，但由于單晶(jing)硅(gui)成本價格高，大幅度降(jiang)低其成本很困難，為(wei)了(le)(le)節省硅(gui)材料，發展了(le)(le)多晶(jing)硅(gui)薄膜(mo)(mo)和非晶(jing)硅(gui)薄膜(mo)(mo)作為(wei)單晶(jing)硅(gui)太(tai)陽能電(dian)池(chi)的(de)替代(dai)產(chan)品。

多晶硅薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能電(dian)池與單晶硅比較，成本低廉(lian)，而效率高于非(fei)晶硅薄(bo)膜(mo)電(dian)池，其實驗室最高轉換(huan)效率為18%，工業(ye)規(gui)模生產的(de)轉換(huan)效率為10%（截止2011，為17%）。因此，多晶硅薄(bo)膜(mo)電(dian)池不久將會(hui)在(zai)太(tai)陽(yang)能電(dian)池市場(chang)上占據主(zhu)導地位。

非晶硅(gui)薄膜太陽(yang)能(neng)電池成本(ben)低重量輕，轉(zhuan)換效(xiao)率較高(gao)，便(bian)于大(da)規模生產(chan)，有極大(da)的(de)潛力。但受制(zhi)于其材料(liao)引發的(de)光電效(xiao)率衰退效(xiao)應，穩(wen)定(ding)性(xing)不高(gao)，直接影(ying)響了它的(de)實際應用。如果能(neng)進(jin)一步解決穩(wen)定(ding)性(xing)問題(ti)及提高(gao)轉(zhuan)換率問題(ti)，那么，非晶硅(gui)太陽(yang)能(neng)電池無(wu)疑是太陽(yang)能(neng)電池的(de)主要發展產(chan)品(pin)之(zhi)一。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多(duo)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)薄(bo)膜(mo)電(dian)(dian)池硫化鎘(ge)、碲化鎘(ge)多(duo)晶(jing)(jing)(jing)薄(bo)膜(mo)電(dian)(dian)池的(de)效(xiao)(xiao)率較非晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)薄(bo)膜(mo)太陽能電(dian)(dian)池效(xiao)(xiao)率高，成本較單晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)電(dian)(dian)池低，并(bing)且也易于大規(gui)模生產，但由于鎘(ge)有劇毒，會對環境造成嚴(yan)重的(de)污染，因此，并(bing)不是晶(jing)(jing)(jing)體(ti)硅(gui)(gui)太陽能電(dian)(dian)池最理想的(de)替代(dai)產品。

砷化(hua)(hua)鎵（GaAs）III-V化(hua)(hua)合物電(dian)池的(de)轉換效率(lv)可達28%，GaAs化(hua)(hua)合物材料具(ju)有十分理想的(de)光學帶(dai)隙以及(ji)較高的(de)吸收效率(lv)，抗輻照能力(li)強，對熱(re)不敏感，適合于制造高效單結電(dian)池。但是(shi)GaAs材料的(de)價格不菲，因而在很大程度上限制了用GaAs電(dian)池的(de)普(pu)及(ji)。

銅銦硒(xi)薄膜電(dian)池(chi)（簡稱CIS）適合光電(dian)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)，不存在(zai)光致(zhi)衰(shuai)退問題，轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率(lv)和多晶硅一樣。具有(you)價格低廉、性(xing)能良好和工藝(yi)簡單等(deng)優(you)點，將(jiang)成為今后發(fa)展太(tai)陽能電(dian)池(chi)的(de)一個重要方向。唯一的(de)問題是材料的(de)來源(yuan)，由于銦和硒(xi)都是比較稀有(you)的(de)元素，因此，這類電(dian)池(chi)的(de)發(fa)展又必然受到限制(zhi)。

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造的研究(jiu)方(fang)向。由于有(you)機材(cai)(cai)料(liao)柔性好，制作容易，材(cai)(cai)料(liao)來源廣泛，成本低等(deng)優勢，從(cong)而(er)對(dui)大規(gui)模利用太(tai)陽能(neng)，提(ti)供(gong)廉價(jia)電能(neng)具(ju)(ju)有(you)重(zhong)要意義。但以有(you)機材(cai)(cai)料(liao)制備太(tai)陽能(neng)電池的研究(jiu)僅(jin)僅(jin)剛開始(shi)，不論是使用壽命，還是電池效(xiao)率都不能(neng)和無機材(cai)(cai)料(liao)特別是硅電池相比。能(neng)否發展成為具(ju)(ju)有(you)實(shi)用意義的產品，還有(you)待于進(jin)一步研究(jiu)探索。

4、納米晶太陽能電池

納米 晶(jing)體(ti)化學能(neng)(neng)太陽能(neng)(neng)電池是新近發展的，優點(dian)在(zai)于(yu)它廉價的成本和簡(jian)單的工(gong)藝及穩(wen)定的性能(neng)(neng)。其光(guang)電效率穩(wen)定在(zai)10%以上(shang)，制(zhi)作成本僅(jin)為硅太陽電池的1/5～1/10．壽命能(neng)(neng)達到20年(nian)以上(shang)。

此類電池的研究和開發(fa)剛剛起步，不久的將來會逐步走上市場。

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(shi)硅基的(de)，而剩(sheng)下的(de)不到5%也是(shi)由其它無機(ji)材料制成的(de)。

6、染料敏化太陽能電池

染料敏化太(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，是將(jiang)一種色(se)素附著在TiO2粒子上，然后(hou)浸泡(pao)在一種電(dian)(dian)(dian)解液中。色(se)素受到光的(de)照(zhao)射，生(sheng)成自由電(dian)(dian)(dian)子和(he)空穴。自由電(dian)(dian)(dian)子被TiO2吸收，從電(dian)(dian)(dian)極流(liu)出(chu)進入外電(dian)(dian)(dian)路，再經過用電(dian)(dian)(dian)器，流(liu)入電(dian)(dian)(dian)解液，最(zui)后(hou)回到色(se)素。染料敏化太(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)制造成本(ben)很(hen)低(di)，這使它具有(you)很(hen)強的(de)競(jing)爭力。它的(de)能(neng)量轉換效率為(wei)12%左右。

7、塑料太陽能電池

塑(su)(su)料(liao)太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)以可循環(huan)使(shi)用的塑(su)(su)料(liao)薄膜為原料(liao)，能(neng)(neng)通(tong)過“卷對卷印刷”技術大規模(mo)生產，其成(cheng)(cheng)本低廉、環(huan)保。但塑(su)(su)料(liao)太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)尚不成(cheng)(cheng)熟，預計在未來5年(nian)到10年(nian)，基于塑(su)(su)料(liao)等有機材料(liao)的太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)制造技術將走(zou)向成(cheng)(cheng)熟并大規模(mo)投入(ru)使(shi)用。