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，而前者又分為單結(jie)晶形和多結(jie)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(zu)（GaAs，InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化鋅(xin)（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(tai)陽能電池是(shi)目前(qian)發展最(zui)成熟的(de)，在應(ying)用中居主導(dao)地位。

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1、硅太陽能電池

硅太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池(chi)分為單晶硅太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池(chi)、多晶硅薄膜太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池(chi)和(he)非晶硅薄膜太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池(chi)三(san)種(zhong)。

單晶硅(gui)太陽(yang)能電池(chi)轉換效(xiao)率最高，技術(shu)也(ye)最為成熟。在(zai)實(shi)驗室里最高的轉換效(xiao)率為24.7%，規模(mo)生產時的效(xiao)率為15%（截止(zhi)2011，為18%）。在(zai)大規模(mo)應(ying)用和(he)(he)工業生產中(zhong)仍(reng)占據主導地位，但由于(yu)單晶硅(gui)成本(ben)價格高，大幅度(du)降低其成本(ben)很困難，為了節省(sheng)硅(gui)材料(liao)，發展(zhan)了多(duo)晶硅(gui)薄膜和(he)(he)非晶硅(gui)薄膜作為單晶硅(gui)太陽(yang)能電池(chi)的替代產品(pin)。

多(duo)(duo)晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)與單(dan)晶(jing)硅(gui)比(bi)較，成本低(di)廉，而效(xiao)率高(gao)于非(fei)晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)，其實驗(yan)室(shi)最高(gao)轉(zhuan)換效(xiao)率為18%，工業規模(mo)生產的(de)轉(zhuan)換效(xiao)率為10%（截止2011，為17%）。因(yin)此(ci)，多(duo)(duo)晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)不久將會(hui)在太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)市場上(shang)占(zhan)據主導(dao)地位。

非(fei)晶硅薄膜太陽(yang)能(neng)電池成本低(di)重量輕，轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)較高(gao)(gao)，便于大規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)，有極大的(de)(de)潛力。但受制于其材料引(yin)發的(de)(de)光電效(xiao)率(lv)衰退效(xiao)應(ying)，穩定(ding)性不高(gao)(gao)，直接影響了它的(de)(de)實際應(ying)用。如果能(neng)進一步解決(jue)穩定(ding)性問題(ti)及提高(gao)(gao)轉(zhuan)換率(lv)問題(ti)，那(nei)么，非(fei)晶硅太陽(yang)能(neng)電池無(wu)疑(yi)是太陽(yang)能(neng)電池的(de)(de)主要發展產(chan)品之一。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多(duo)晶(jing)(jing)(jing)體薄(bo)膜電(dian)(dian)池(chi)硫化(hua)鎘(ge)、碲化(hua)鎘(ge)多(duo)晶(jing)(jing)(jing)薄(bo)膜電(dian)(dian)池(chi)的(de)效率較非(fei)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)薄(bo)膜太陽能電(dian)(dian)池(chi)效率高，成(cheng)本較單晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)電(dian)(dian)池(chi)低，并(bing)且也易于(yu)大規(gui)模(mo)生(sheng)產，但(dan)由于(yu)鎘(ge)有劇毒，會(hui)對環境造(zao)成(cheng)嚴重(zhong)的(de)污染，因此，并(bing)不是晶(jing)(jing)(jing)體硅(gui)太陽能電(dian)(dian)池(chi)最理想的(de)替代產品。

砷化鎵(jia)（GaAs）III-V化合物(wu)電池的轉換效率可達28%，GaAs化合物(wu)材(cai)料具(ju)有(you)十分理(li)想(xiang)的光學帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強，對熱(re)不敏感，適合于制造高效單結電池。但(dan)是GaAs材(cai)料的價格不菲，因而(er)在很大程度(du)上限制了用GaAs電池的普及。

銅銦硒(xi)薄(bo)膜電(dian)池（簡(jian)稱CIS）適合(he)光電(dian)轉換，不存在光致衰退問題，轉換效(xiao)率和(he)多晶(jing)硅一樣。具有價格低(di)廉、性(xing)能良好和(he)工藝(yi)簡(jian)單等優點，將成為今(jin)后發展太陽能電(dian)池的(de)一個重要方向。唯一的(de)問題是(shi)材料的(de)來源(yuan)，由于銦和(he)硒(xi)都(dou)是(shi)比較(jiao)稀有的(de)元(yuan)素，因(yin)此，這類電(dian)池的(de)發展又必然(ran)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)造的(de)(de)研(yan)究方向。由于有機(ji)材(cai)料(liao)柔性好(hao)，制(zhi)作(zuo)容易，材(cai)料(liao)來源廣泛，成本低(di)等優(you)勢，從而對大規模(mo)利用太陽能，提供廉(lian)價電能具(ju)有重要意義。但以(yi)有機(ji)材(cai)料(liao)制(zhi)備太陽能電池(chi)的(de)(de)研(yan)究僅僅剛開始，不(bu)論(lun)是(shi)(shi)使用壽(shou)命，還是(shi)(shi)電池(chi)效(xiao)率都不(bu)能和無機(ji)材(cai)料(liao)特(te)別是(shi)(shi)硅電池(chi)相比。能否(fou)發展成為具(ju)有實用意義的(de)(de)產品，還有待于進一步研(yan)究探索(suo)。

4、納米晶太陽能電池

納(na)米(mi) 晶體化學(xue)能(neng)(neng)太陽能(neng)(neng)電池是新近發展(zhan)的，優點在(zai)于它廉價的成本(ben)和簡單的工藝(yi)及穩定的性能(neng)(neng)。其光電效率穩定在(zai)10%以上，制作成本(ben)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。

此類電池的研(yan)究和(he)開(kai)發剛剛起步(bu)，不久的將(jiang)來會逐步(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(li)，95%以上(shang)是硅基(ji)的(de)，而剩下的(de)不到5%也(ye)是由(you)其它無機(ji)材料制成的(de)。

6、染料敏化太陽能電池

染料(liao)敏化(hua)(hua)太陽能電(dian)池(chi)，是將一(yi)種色素(su)附著(zhu)在TiO2粒子(zi)上(shang)，然后浸泡在一(yi)種電(dian)解(jie)液中。色素(su)受(shou)到(dao)(dao)光的(de)照射，生成自由(you)電(dian)子(zi)和空穴。自由(you)電(dian)子(zi)被(bei)TiO2吸收，從(cong)電(dian)極流出進入(ru)(ru)外電(dian)路(lu)，再經過用電(dian)器，流入(ru)(ru)電(dian)解(jie)液，最后回到(dao)(dao)色素(su)。染料(liao)敏化(hua)(hua)太陽能電(dian)池(chi)的(de)制(zhi)造(zao)成本很(hen)低，這使它具有(you)很(hen)強的(de)競(jing)爭力。它的(de)能量轉換(huan)效(xiao)率為(wei)12%左右。

7、塑料太陽能電池

塑料太(tai)陽能(neng)電池以(yi)可(ke)循環(huan)使用(yong)(yong)的塑料薄膜為(wei)原料，能(neng)通過“卷對卷印刷”技術(shu)大規模生產，其成(cheng)本低廉、環(huan)保。但(dan)塑料太(tai)陽能(neng)電池尚(shang)不(bu)成(cheng)熟(shu)，預計在未(wei)來5年到10年，基于塑料等有機材料的太(tai)陽能(neng)電池制造技術(shu)將走向成(cheng)熟(shu)并大規模投入(ru)使用(yong)(yong)。