太陽能電池板是將太陽輻射能直接轉換成電能的種器件。 迄今為止,人們已研究了100多種不同材料、不同結構、不同用途和不同形式的太陽電池,由於種類繁多,可以有多種分類方法。
1.按基體材料分
1.1矽太陽能電池板
矽太陽能電池板是指以矽為基體材料的太陽能電池板。矽是目前太陽電池應用最多的材料,包括單晶矽太陽能電池板、多晶矽太陽能電池板、非晶矽太陽能電池板和微晶矽太陽能電池板等。
(1)單晶矽( Single Crystaline-Si)太陽能電池板
單晶矽太陽電池是採用單晶矽片來製造的太陽能電池板,這類太陽能電池板發展最早,技術也最為成熟。與其他種類的電池相比,單晶矽太陽能電池板的性能穩定,轉換效率高,目前規模化生產的商品電池效率已達17% ~22%。由於技術的進步,價格也不斷下降,曾經長時期佔領最大的市場份額,但由於生產成本較高,年產量在1998年後已被多晶矽太陽能電池板超過。不過在以後的若千年內,單晶矽太陽能電池板仍會繼續發展,通過大規模生產和向超薄、高效發展,有望進一步降低成本.並保持較高的市場份額。

(2)多晶矽( Polycrystaline-Si)太陽能電池板
在製作多晶矽太陽能電池板時,作為原料的高純矽不是拉成單品,而是後澆鑄成正方龍日不同取向的晶矽錠,然後使用切割機切成薄片,再加工成電池。由於矽片是由多個不同大小、不同取向的晶粒構成,因而多晶矽太陽能電池板的轉換效率要比單晶矽太陽能電池板低,規模化生產的商品多晶矽太陽能電池板轉換效率七達到16%~19%。由於其製造成本比較低,所以近年來發展很快,已成為產量和市場佔有平最高的太陽電池。

(3)非晶矽( Amorphous-Si)太陽能電池板
非晶矽太陽能電池板的厚度不到lum,不足晶體矽太陽能電池板厚度的1/100,可節省供應緊張的矽材料,也大大降低了製造成本。又由於分解沉積的溫度比較低(200℃左右),因此製作時能量消耗少,成本比較低,適於大規模生產,單片電池面積可以做得很大(如0.5mx1.0m),整齊美觀。在太陽光譜的可見光範圍內,非晶矽的吸收係數比晶體矽大近一個數量級。非晶矽太陽能電池板光譜響應的峰值與太陽光譜的峰值很接近。由於非晶矽材料的本徵吸收係數很大,因此非晶矽太陽能電池板在弱光下的發電能力遠高於晶體矽太陽能電池板。在1980年非晶矽太陽能電池板實現商品化後,日本三洋電器公司率先利用其製成計算器電源,此後應用範圍逐漸從多種電子消費產品,如手錶、計算器、玩具等擴展到戶用電源光伏電站等。非晶矽太陽能電池板成本低,便於大規模生產,易於實現與建築一體化,有著巨大的市場潛力。

但是,非晶矽太陽能電池板效率比較低,規模化生產的商品非晶矽電池轉換效率多在6% ~10%。由於材料引發的光致衰減效應,特別是單結的非晶矽太陽電池穩定性不高。近10年來,經努力研究,目前非晶矽單結電池和疊層電池的最高轉換效率都已顯著提高穩定性問題也有所改善,但尚未徹底解決問題,所以作為電力電源,還未能大量推廣。
(4)微晶矽(uc-Si)太陽能電池板
為了獲得具有高效率高穩定性的矽基薄膜太陽能電池板,近年來又出現了微晶薄膜矽太陽能電池板,微晶矽可以在接近室溫的低溫下製備,特別是使用大量氫氣稀釋的矽烷,可以生成晶粒尺寸10nm的微晶矽薄膜,薄膜厚度一一般在2 ~3um。到20世紀90年代中期,微晶矽電池的最高效率已經超過非晶矽,達到10%以上,而且沒有出現光致衰退效應,但至今尚未達到大規模工業化生產的水平。現在已投人實際應用的是以非晶矽太陽電池為頂層、微晶矽太陽能電池板為底層的(sipe-S5)疊層太陽能電池板。目前微晶矽(B,=1eV)和非品矽(E.=1.7eV)的看層大電池轉換效率已經超過14,顯示出良好的應用前景。然而,由於微品矽薄限中合有大量的非品鞋所以不能黎單品矽那樣直接形成PAN結面必須微成PIN結因此,是今後進一步提高微品矽太陽電池轉換效率的關鍵。
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