太阳能电池的技术发展和应用状况

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1、太阳能电池的技术发展和应用状况关键词：光电池；材料；技术；发展摘要：光伏技术可直接将太阳的光能转换为屯能，用此技术制作的光电池使用方便，并且使用效率很高，从而具有很广阔的市场。还有就是了解他的一些制作材料。光伏技术可直接将太阳的光能转换为电能，用此技术制作的光电池使用方便，特别是近年来微小型半导体逆变器迅速发展，促使其应用更加快捷。美、日、欧和发展中国家都制定出庞大的光伏技术发展计划，幵发方向是大幅度提高光电池转换效率和稳定性，降低成本，不断扩大产业。冃前已有80多个国家和地区形成商业化、半商业化生产能力

2、，年均增长达16%，市场开拓从空间转向地面系统应用，甚至用于驱动交通工具。据报道，全球发展、建造太阳能住宅（光电池作屋顶、外墙、窗户等建材用）投资规模为600亿美元，而到2005年还会再翻一倍达1200亿美元，光伏技术制作的光电池宥望成为21世纪的新能源。以下按其材料分类，展示光伏技术、产业及市场发展动向。太阳能之所以引起全世界的关注，一个重要原因是：由于这些年来人们对太阳能光电池所做的努力，己经使多晶硅光电池转化率达到15%,单晶硅光电池转化率是20%，砷化镓光电池是25%，在实验室中特制的砷化镓光电池

3、甚至已高达35%-36%!还有就是在国际市场上，冃前太阳能电池的价格大约为每瓦3.15美元，并网系统价格为每瓦6美元，发电成木为每千瓦小时0.25美元。也就是说，太阳能光电系统的发电成本，约为1996年美国煤电成本4.8至5.5美分/千瓦时的5倍。注意到太阳能光电池的发电成本在沙漠地区和F1常生活地区在円照时间有较大差別，所以，实际上现有太阳能光电池的成本约是煤电成本的5至8倍。几种光电池：晶体硅光电池晶体硅光电池有单晶硅与多晶硅两大类，用P型（或n型）硅衬底,通过磷（或硼）扩散形成Pn结而制作成的，生产

4、技术成熟，是光伏市场上的主导产品。采用埋层电极、表钝化、强化陷光、密栅工艺、优化背电极及接触电极等技术，提高材料中的载流子收集效率，优化抗反射膜、凹凸表面、高反射背电极等方式，光电转换效率有较大提高。单晶硅光电池面积有限，目前比较大的为®10至20cm的圆片，年产能力46MW/a。目前主要课题是继续扩大产业规模，开发带状硅光电池技术，提高材料利用率。国际公认最高效率在AM1.5条件下为24%,空间用高质量的效率在AM0条件约为13.5?18%，地面用大量生产的在AM1条件下多在11?18°%之间。以定向凝

5、固法生长的铸造多晶硅锭代替单晶硅，可降低成本，但效率较低。优化正背电极的银浆和铝浆丝网印刷，切磨抛工艺，千方百计进一步降成本，捉高效率，大晶粒多晶硅光电池的转换效率最高达18.6%。非晶硅光电池a-Si（非晶硅）光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成的。由于分解沉积温度低，可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积约1um厚的薄膜，易于大面积化（0.5mX1.0m），成木较低，多采用pin结构。为提高效率和改善稳定性，有时还制成三层pin等多层叠层式结构，或是插入一些过渡层。其商品化产量连

6、续增长，年产能力45MW/a,10MW生产线己投入生产，全球市场用量每月在1千万片左右，居薄膜电池首位。发展集成型a-Si光电池组件，激光切割的使用有效面积达90%以上，小面积转换效率提高到14.6%，大面积大量生产的为8-10%,叠层结构的最高效率为21%。研发动向是改善薄膜特性，精确设计光电池结构和控制各层厚度，改善各层之间界面状态，以求得高效率和高稳定性。多晶硅光电池P-Si（多晶硅，包括微晶）光电池没有光致衰退效应，材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响，是国际上正掀起的前沿性研宄热点。在单晶硅

7、衬底上用液相外延制备的p-Si光电池转换效率为15.3%，经减薄衬底，加强陷光等加工，可提高到23.7%,用CVD法制备的转换效率约为12.6-17.3%。采用廉价衬底的p-Si薄膜生长方法冇PECVD和热丝法，或对a-Si：H材料膜进行后退火，达到低温固相晶化，可分别制出效率9.8%和9.2%的无退化电池。微晶硅薄膜生长与a-Si工艺相容，光电性能和稳定性很高，研究受到很大重视，但效率仅为7.7%。大面积低温p-Si膜与-Si组成叠层电池结构，是提高a-S光电池稳定性和转换效率的重要途径，可更充分利用太

8、阳光谱，理论计算表明其效率可在28%以上，将使硅基薄膜光电池性能产生突破性进展。铜铟硒光电池CIS（铜铟硒）薄膜光电池已成为国际光伏界研宄开发的热门课题，它具有转换效率高（己达到17.7°%），性能稳定，制造成木低的特点。CIS光电池一般是在玻璃或其它廉价衬底上分别沉积多层膜而构成的，厚度可做到2?3Pm，吸收层CIS膜对电池性能起着决定性作用。现已开发出反应共蒸法和硒化法（溅射、蒸发、电沉积等）两大类多种制备方法，其它外层通