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(da)類(lei)，而前者又分(fen)為單結晶形(xing)和多結晶形(xing)。

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）、ⅢV族（GaAs，InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化(hua)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(liao)太陽(yang)能(neng)電(dian)池，其中(zhong)(zhong)硅(gui)太陽能電池是目前發展(zhan)最成熟(shu)的，在應(ying)用中(zhong)(zhong)居主導(dao)地位。

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1、硅太陽能電池

硅(gui)太(tai)陽能(neng)電池分為單晶硅(gui)太(tai)陽能(neng)電池、多晶硅(gui)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽能(neng)電池和非晶硅(gui)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽能(neng)電池三種。

單(dan)晶(jing)硅(gui)太(tai)陽能電池(chi)(chi)轉(zhuan)換效率最高(gao)，技術(shu)也最為(wei)成熟。在(zai)(zai)實驗(yan)室里最高(gao)的(de)(de)轉(zhuan)換效率為(wei)24.7%，規模(mo)生產時的(de)(de)效率為(wei)15%（截止2011，為(wei)18%）。在(zai)(zai)大規模(mo)應用和(he)工業生產中仍占據主導(dao)地位(wei)，但由于單(dan)晶(jing)硅(gui)成本價格高(gao)，大幅(fu)度降低其(qi)成本很困難，為(wei)了節省硅(gui)材料，發展了多(duo)晶(jing)硅(gui)薄膜和(he)非晶(jing)硅(gui)薄膜作為(wei)單(dan)晶(jing)硅(gui)太(tai)陽能電池(chi)(chi)的(de)(de)替代產品。

多晶(jing)硅(gui)(gui)薄膜(mo)(mo)太陽能電(dian)池(chi)(chi)與單晶(jing)硅(gui)(gui)比較，成本低廉(lian)，而(er)效(xiao)(xiao)率(lv)高(gao)于(yu)非晶(jing)硅(gui)(gui)薄膜(mo)(mo)電(dian)池(chi)(chi)，其實驗室最高(gao)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)為(wei)18%，工業規模生產的轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)為(wei)10%（截(jie)止2011，為(wei)17%）。因此，多晶(jing)硅(gui)(gui)薄膜(mo)(mo)電(dian)池(chi)(chi)不(bu)久(jiu)將會在太陽能電(dian)池(chi)(chi)市場上占據(ju)主導地位。

非晶(jing)(jing)硅薄膜太陽能(neng)電(dian)池(chi)成(cheng)本低重量輕(qing)，轉換(huan)效率(lv)(lv)較高，便于大(da)規模生產，有極大(da)的潛力。但(dan)受(shou)制于其材料(liao)引發(fa)的光電(dian)效率(lv)(lv)衰退效應，穩(wen)定性不(bu)高，直接影響了它的實(shi)際應用(yong)。如(ru)果(guo)能(neng)進一步(bu)解決穩(wen)定性問(wen)題及提高轉換(huan)率(lv)(lv)問(wen)題，那么，非晶(jing)(jing)硅太陽能(neng)電(dian)池(chi)無(wu)疑(yi)是太陽能(neng)電(dian)池(chi)的主要發(fa)展產品之(zhi)一。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多晶(jing)(jing)體薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)電(dian)池(chi)(chi)(chi)硫化鎘(ge)、碲化鎘(ge)多晶(jing)(jing)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)電(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)效率較(jiao)非晶(jing)(jing)硅(gui)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)太陽(yang)(yang)能電(dian)池(chi)(chi)(chi)效率高，成(cheng)本較(jiao)單晶(jing)(jing)硅(gui)電(dian)池(chi)(chi)(chi)低，并(bing)且(qie)也易(yi)于大規模(mo)生(sheng)產，但由(you)于鎘(ge)有劇毒，會對環境造(zao)成(cheng)嚴重的(de)(de)污染，因此，并(bing)不是晶(jing)(jing)體硅(gui)太陽(yang)(yang)能電(dian)池(chi)(chi)(chi)最理想的(de)(de)替代產品。

砷化鎵（GaAs）III-V化合物電(dian)(dian)池(chi)的轉(zhuan)換效率(lv)(lv)可達28%，GaAs化合物材料(liao)具有十分理想的光學帶隙以及(ji)較高的吸收(shou)效率(lv)(lv)，抗輻照能力強(qiang)，對熱不(bu)(bu)敏感，適合于制造高效單結(jie)電(dian)(dian)池(chi)。但是GaAs材料(liao)的價格不(bu)(bu)菲，因而(er)在(zai)很大程度(du)上限制了用(yong)GaAs電(dian)(dian)池(chi)的普及(ji)。

銅銦(yin)硒薄膜(mo)電(dian)池(chi)（簡稱CIS）適合(he)光電(dian)轉換(huan)，不存在光致衰退問(wen)題，轉換(huan)效率和多晶硅一樣。具有(you)價格(ge)低(di)廉、性能良好和工藝簡單等(deng)優點，將成為今后發(fa)展太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)的(de)一個重要方向。唯一的(de)問(wen)題是材料的(de)來(lai)源，由于銦(yin)和硒都是比(bi)較稀有(you)的(de)元素，因此(ci)，這類電(dian)池(chi)的(de)發(fa)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造的研究方向(xiang)。由(you)于(yu)有(you)機(ji)材(cai)料(liao)柔性好(hao)，制作容(rong)易，材(cai)料(liao)來源廣泛，成(cheng)本低等(deng)優勢(shi)，從而對(dui)大(da)規模(mo)利(li)用(yong)(yong)太(tai)(tai)陽(yang)能，提供廉(lian)價(jia)電能具有(you)重要(yao)意義(yi)。但(dan)以有(you)機(ji)材(cai)料(liao)制備太(tai)(tai)陽(yang)能電池(chi)(chi)的研究僅僅剛(gang)開始，不論是(shi)使用(yong)(yong)壽命，還是(shi)電池(chi)(chi)效(xiao)率都(dou)不能和無機(ji)材(cai)料(liao)特(te)別是(shi)硅電池(chi)(chi)相(xiang)比。能否(fou)發展成(cheng)為(wei)具有(you)實(shi)用(yong)(yong)意義(yi)的產品，還有(you)待(dai)于(yu)進一(yi)步研究探(tan)索。

4、納米晶太陽能電池

納米 晶體化學能(neng)太陽能(neng)電(dian)池是新近發展的(de)，優點在于它(ta)廉價的(de)成本和簡(jian)單的(de)工藝及穩定的(de)性(xing)能(neng)。其光(guang)電(dian)效率穩定在10%以(yi)上，制(zhi)作(zuo)成本僅為硅太陽電(dian)池的(de)1/5～1/10．壽命能(neng)達到(dao)20年以(yi)上。

此(ci)類電池的研究和開發(fa)剛(gang)剛(gang)起(qi)步(bu)，不(bu)久的將來會逐步(bu)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(li)，95%以上是硅(gui)基的，而剩(sheng)下的不到5%也是由其它無機(ji)材料制成(cheng)的。

6、染料敏化太陽能電池

染料(liao)敏化太(tai)陽能(neng)電池(chi)，是(shi)將一(yi)(yi)種色(se)素附(fu)著在TiO2粒子上，然后浸泡(pao)在一(yi)(yi)種電解(jie)液中。色(se)素受到(dao)光的照(zhao)射(she)，生成(cheng)自由電子和空穴。自由電子被TiO2吸收，從電極流(liu)出進入(ru)外電路，再經過用電器，流(liu)入(ru)電解(jie)液，最后回到(dao)色(se)素。染料(liao)敏化太(tai)陽能(neng)電池(chi)的制(zhi)造成(cheng)本(ben)很低(di)，這使它具(ju)有很強的競爭力。它的能(neng)量(liang)轉(zhuan)換效率為12%左右(you)。

7、塑料太陽能電池

塑(su)料太陽(yang)能電池(chi)(chi)以可循(xun)環(huan)使用的(de)塑(su)料薄膜為原料，能通過“卷對卷印(yin)刷”技術大(da)規模生產(chan)，其成(cheng)本低廉、環(huan)保。但塑(su)料太陽(yang)能電池(chi)(chi)尚(shang)不成(cheng)熟，預(yu)計在未來5年到(dao)10年，基于塑(su)料等有(you)機材料的(de)太陽(yang)能電池(chi)(chi)制造技術將走向成(cheng)熟并大(da)規模投入使用。