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(lei)，而前者又分為單(dan)結(jie)(jie)晶形(xing)和多結(jie)(jie)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(he)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(yang)能電(dian)池，其中硅(gui)太陽能電池是目前發展最(zui)成熟的(de)，在應用中居主導地位。

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1、硅太陽能電池

硅(gui)(gui)太陽能(neng)電池(chi)分為單(dan)晶硅(gui)(gui)太陽能(neng)電池(chi)、多晶硅(gui)(gui)薄(bo)膜(mo)太陽能(neng)電池(chi)和非晶硅(gui)(gui)薄(bo)膜(mo)太陽能(neng)電池(chi)三種。

單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)太(tai)(tai)陽能電池轉換(huan)效率(lv)最高(gao)(gao)(gao)，技術也最為(wei)(wei)成熟。在(zai)實驗室里(li)最高(gao)(gao)(gao)的(de)轉換(huan)效率(lv)為(wei)(wei)24.7%，規(gui)模(mo)生產(chan)(chan)時的(de)效率(lv)為(wei)(wei)15%（截止2011，為(wei)(wei)18%）。在(zai)大規(gui)模(mo)應用和工業生產(chan)(chan)中仍占據(ju)主導地(di)位，但由于單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)成本(ben)價格(ge)高(gao)(gao)(gao)，大幅度降(jiang)低(di)其成本(ben)很困難，為(wei)(wei)了節省(sheng)硅(gui)(gui)材料，發展了多晶(jing)硅(gui)(gui)薄膜(mo)和非晶(jing)硅(gui)(gui)薄膜(mo)作為(wei)(wei)單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)太(tai)(tai)陽能電池的(de)替代(dai)產(chan)(chan)品(pin)。

多晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽能電(dian)池(chi)與單晶(jing)硅(gui)比較，成本(ben)低廉，而效率高于非(fei)晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)，其(qi)實驗室最(zui)高轉(zhuan)換(huan)效率為18%，工業(ye)規模(mo)生(sheng)產的轉(zhuan)換(huan)效率為10%（截止2011，為17%）。因(yin)此，多晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)不(bu)久將(jiang)會在太(tai)陽能電(dian)池(chi)市場上占據主導(dao)地位。

非晶硅(gui)薄(bo)膜太(tai)陽能(neng)電池成(cheng)本低重量輕(qing)，轉換效率較高，便于大(da)規模生(sheng)產，有極大(da)的(de)潛力。但受制于其材料引發的(de)光(guang)電效率衰退效應，穩定性不高，直接(jie)影(ying)響了它(ta)的(de)實際應用(yong)。如(ru)果能(neng)進一步解決穩定性問題(ti)及(ji)提高轉換率問題(ti)，那么，非晶硅(gui)太(tai)陽能(neng)電池無疑(yi)是太(tai)陽能(neng)電池的(de)主(zhu)要發展(zhan)產品之(zhi)一。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多晶(jing)(jing)體(ti)薄(bo)膜(mo)電池硫化鎘(ge)、碲化鎘(ge)多晶(jing)(jing)薄(bo)膜(mo)電池的效率(lv)較非晶(jing)(jing)硅薄(bo)膜(mo)太陽能(neng)電池效率(lv)高，成本較單晶(jing)(jing)硅電池低，并(bing)且也易于(yu)大(da)規模(mo)生產，但由于(yu)鎘(ge)有(you)劇(ju)毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，并(bing)不是晶(jing)(jing)體(ti)硅太陽能(neng)電池最理想的替代產品。

砷(shen)化鎵（GaAs）III-V化合物電池(chi)的(de)轉換效率可達28%，GaAs化合物材料具有十分理想(xiang)的(de)光學(xue)帶(dai)隙以及較(jiao)高(gao)的(de)吸(xi)收效率，抗輻照能力強，對熱不(bu)敏(min)感，適(shi)合于(yu)制(zhi)造高(gao)效單結電池(chi)。但(dan)是GaAs材料的(de)價格不(bu)菲，因而在很(hen)大程度上限制(zhi)了用GaAs電池(chi)的(de)普及。

銅銦(yin)硒薄膜電(dian)池（簡稱CIS）適合(he)光電(dian)轉換(huan)，不存在光致(zhi)衰(shuai)退問(wen)題(ti)，轉換(huan)效率和多晶硅一(yi)樣。具(ju)有價格低廉(lian)、性(xing)能良好和工藝簡單等(deng)優(you)點(dian)，將成(cheng)為今后發(fa)展(zhan)太陽能電(dian)池的一(yi)個(ge)重(zhong)要方向。唯一(yi)的問(wen)題(ti)是(shi)材料的來源，由(you)于銦(yin)和硒都是(shi)比(bi)較稀有的元素，因此，這類電(dian)池的發(fa)展(zhan)又必然(ran)受(shou)到限(xian)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)研究方向。由于有(you)(you)機材料柔性好，制(zhi)作容易(yi)，材料來源廣(guang)泛，成本低等優勢，從而對大規模利(li)用(yong)太陽能(neng)(neng)，提供廉價電能(neng)(neng)具有(you)(you)重要意義。但以有(you)(you)機材料制(zhi)備(bei)太陽能(neng)(neng)電池(chi)的(de)研究僅僅剛開始，不論是(shi)(shi)使用(yong)壽命(ming)，還是(shi)(shi)電池(chi)效率(lv)都(dou)不能(neng)(neng)和(he)無機材料特別是(shi)(shi)硅(gui)電池(chi)相比(bi)。能(neng)(neng)否(fou)發展成為具有(you)(you)實用(yong)意義的(de)產品(pin)，還有(you)(you)待于進一步研究探索。

4、納米晶太陽能電池

納(na)米 晶體化學能(neng)太陽(yang)能(neng)電池是(shi)新近發展(zhan)的(de)，優點在(zai)于它廉價的(de)成(cheng)本(ben)和簡單的(de)工(gong)藝及穩定的(de)性(xing)能(neng)。其光(guang)電效(xiao)率穩定在(zai)10%以(yi)上(shang)，制作成(cheng)本(ben)僅(jin)為硅(gui)太陽(yang)電池的(de)1/5～1/10．壽命能(neng)達到20年以(yi)上(shang)。

此(ci)類電池(chi)的研究(jiu)和(he)開發剛剛起(qi)步(bu)，不(bu)久(jiu)的將來會逐步(bu)走上市場(chang)。

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(gui)基的，而剩下的不到5%也是(shi)由(you)其它(ta)無機材(cai)料制成的。

6、染料敏化太陽能電池

染料(liao)敏化太陽能電(dian)池，是將一(yi)種色素(su)附著(zhu)在TiO2粒子上(shang)，然(ran)后(hou)浸泡在一(yi)種電(dian)解(jie)液中。色素(su)受(shou)到(dao)光的(de)照射，生成自由(you)電(dian)子和(he)空穴。自由(you)電(dian)子被TiO2吸收，從電(dian)極流出進入外電(dian)路(lu)，再(zai)經過用電(dian)器，流入電(dian)解(jie)液，最后(hou)回(hui)到(dao)色素(su)。染料(liao)敏化太陽能電(dian)池的(de)制(zhi)造成本(ben)很低(di)，這使(shi)它(ta)具有很強(qiang)的(de)競爭力。它(ta)的(de)能量轉換效率為12%左右。

7、塑料太陽能電池

塑(su)料(liao)(liao)太陽能電池以可(ke)循(xun)環(huan)使(shi)用的塑(su)料(liao)(liao)薄膜(mo)為原料(liao)(liao)，能通過(guo)“卷(juan)對卷(juan)印刷”技術大(da)規(gui)模(mo)生產(chan)，其成本低廉、環(huan)保。但塑(su)料(liao)(liao)太陽能電池尚不成熟，預(yu)計在(zai)未(wei)來5年(nian)到10年(nian)，基于塑(su)料(liao)(liao)等有機材料(liao)(liao)的太陽能電池制(zhi)造技術將(jiang)走(zou)向成熟并大(da)規(gui)模(mo)投入使(shi)用。