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，而前者又(you)分為單結晶形(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(xi)）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)太陽能電池，其(qi)中硅太陽能電池是目前發展最成熟的，在應用中居主(zhu)導地位(wei)。

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1、硅太陽能電池

硅(gui)太(tai)(tai)陽能電(dian)池分為單晶硅(gui)太(tai)(tai)陽能電(dian)池、多晶硅(gui)薄膜太(tai)(tai)陽能電(dian)池和非晶硅(gui)薄膜太(tai)(tai)陽能電(dian)池三(san)種。

單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)太陽能電池轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)率最(zui)(zui)高(gao)，技術也(ye)最(zui)(zui)為(wei)(wei)(wei)成(cheng)(cheng)熟。在實驗室里最(zui)(zui)高(gao)的轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)率為(wei)(wei)(wei)24.7%，規(gui)模生產(chan)時(shi)的效(xiao)(xiao)率為(wei)(wei)(wei)15%（截(jie)止2011，為(wei)(wei)(wei)18%）。在大(da)規(gui)模應用和(he)工(gong)業(ye)生產(chan)中(zhong)仍占據(ju)主(zhu)導(dao)地位，但由(you)于單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)成(cheng)(cheng)本(ben)價格(ge)高(gao)，大(da)幅度降低(di)其成(cheng)(cheng)本(ben)很困難，為(wei)(wei)(wei)了(le)節(jie)省硅(gui)材料，發展(zhan)了(le)多晶(jing)硅(gui)薄膜和(he)非晶(jing)硅(gui)薄膜作為(wei)(wei)(wei)單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)太陽能電池的替代產(chan)品。

多(duo)晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜太陽(yang)能(neng)電(dian)池與(yu)單晶(jing)硅(gui)比較，成本低廉，而效率(lv)高(gao)于非晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜電(dian)池，其實(shi)驗(yan)室最高(gao)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)為(wei)18%，工業規(gui)模生(sheng)產(chan)的(de)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)為(wei)10%（截(jie)止2011，為(wei)17%）。因此，多(duo)晶(jing)硅(gui)薄(bo)膜電(dian)池不久將會在太陽(yang)能(neng)電(dian)池市(shi)場上(shang)占據主導(dao)地位(wei)。

非晶硅(gui)(gui)薄膜太(tai)陽(yang)能電池成(cheng)本低重(zhong)量輕，轉換效率(lv)較高(gao)，便于大(da)規模生產(chan)，有極(ji)大(da)的(de)潛力。但受制于其材料引發(fa)的(de)光電效率(lv)衰退效應，穩(wen)定性不高(gao)，直接(jie)影響了它(ta)的(de)實(shi)際應用。如果能進一(yi)步解(jie)決(jue)穩(wen)定性問(wen)題(ti)及提高(gao)轉換率(lv)問(wen)題(ti)，那么，非晶硅(gui)(gui)太(tai)陽(yang)能電池無疑是太(tai)陽(yang)能電池的(de)主(zhu)要發(fa)展產(chan)品之一(yi)。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多(duo)(duo)晶(jing)(jing)體(ti)薄膜(mo)電(dian)(dian)池硫化鎘、碲化鎘多(duo)(duo)晶(jing)(jing)薄膜(mo)電(dian)(dian)池的效率(lv)較(jiao)非晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)薄膜(mo)太陽能(neng)電(dian)(dian)池效率(lv)高(gao)，成本較(jiao)單晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)電(dian)(dian)池低，并且(qie)也(ye)易于(yu)大規模生(sheng)產，但(dan)由于(yu)鎘有(you)劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此(ci)，并不(bu)是晶(jing)(jing)體(ti)硅(gui)(gui)太陽能(neng)電(dian)(dian)池最理想的替代產品(pin)。

砷(shen)化(hua)鎵（GaAs）III-V化(hua)合(he)物(wu)電(dian)池的(de)轉換效(xiao)率可(ke)達(da)28%，GaAs化(hua)合(he)物(wu)材(cai)料具(ju)有十(shi)分(fen)理(li)想的(de)光學帶隙(xi)以及較(jiao)高的(de)吸收效(xiao)率，抗輻照能力強，對熱(re)不敏感，適合(he)于制(zhi)造高效(xiao)單結電(dian)池。但是GaAs材(cai)料的(de)價格不菲，因而在很大程度上限制(zhi)了(le)用GaAs電(dian)池的(de)普及。

銅(tong)銦硒薄膜電(dian)(dian)池(chi)（簡(jian)稱CIS）適(shi)合光電(dian)(dian)轉(zhuan)換(huan)，不存在(zai)光致衰(shuai)退問(wen)題，轉(zhuan)換(huan)效率和多晶硅一(yi)樣。具有(you)價格低(di)廉、性能(neng)(neng)良好和工藝(yi)簡(jian)單等優點，將成為今后發(fa)展太陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)的(de)一(yi)個重要方向(xiang)。唯(wei)一(yi)的(de)問(wen)題是材料的(de)來源，由(you)于(yu)銦和硒都是比較稀有(you)的(de)元素，因(yin)此(ci)，這類(lei)電(dian)(dian)池(chi)的(de)發(fa)展又必然(ran)受(shou)到(dao)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)造的研究方(fang)向。由于有(you)機(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料柔性好，制(zhi)作容易，材(cai)(cai)料來源廣泛，成本(ben)低等優(you)勢，從而對(dui)大(da)規(gui)模利用太陽能(neng)(neng)，提供廉價電(dian)能(neng)(neng)具有(you)重要意義。但以有(you)機(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料制(zhi)備太陽能(neng)(neng)電(dian)池的研究僅僅剛開始，不論是(shi)使用壽命，還是(shi)電(dian)池效率都不能(neng)(neng)和無機(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料特(te)別(bie)是(shi)硅電(dian)池相比。能(neng)(neng)否(fou)發展成為(wei)具有(you)實用意義的產品，還有(you)待于進一(yi)步研究探索。

4、納米晶太陽能電池

納米 晶體化(hua)學能(neng)太(tai)陽能(neng)電(dian)池是新近(jin)發展的，優點在(zai)于它(ta)廉價的成本(ben)和(he)簡單的工(gong)藝(yi)及穩(wen)定(ding)(ding)的性能(neng)。其光電(dian)效率穩(wen)定(ding)(ding)在(zai)10%以(yi)上，制作成本(ben)僅為硅太(tai)陽電(dian)池的1/5～1/10．壽命(ming)能(neng)達到20年以(yi)上。

此類電池的(de)(de)研究和開發(fa)剛剛起步，不久的(de)(de)將(jiang)來(lai)會(hui)逐步走上市場。

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%以上是硅基的(de)，而(er)剩下的(de)不到(dao)5%也是由其它無機材(cai)料制成的(de)。

6、染料敏化太陽能電池

染(ran)料(liao)(liao)敏化(hua)太陽(yang)能(neng)電(dian)池，是將(jiang)一(yi)種色素(su)(su)附著在TiO2粒子上，然(ran)后浸(jin)泡在一(yi)種電(dian)解液中(zhong)。色素(su)(su)受到光(guang)的(de)(de)照(zhao)射(she)，生成自(zi)由電(dian)子和空穴。自(zi)由電(dian)子被TiO2吸收(shou)，從電(dian)極流出進入外電(dian)路(lu)，再經過用電(dian)器，流入電(dian)解液，最后回到色素(su)(su)。染(ran)料(liao)(liao)敏化(hua)太陽(yang)能(neng)電(dian)池的(de)(de)制造成本很(hen)低，這使它具有很(hen)強的(de)(de)競爭力。它的(de)(de)能(neng)量(liang)轉換效率(lv)為(wei)12%左右。

7、塑料太陽能電池

塑(su)料(liao)(liao)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)池(chi)以可循環(huan)使用(yong)的塑(su)料(liao)(liao)薄(bo)膜(mo)為原料(liao)(liao)，能(neng)通過“卷對(dui)卷印刷”技術大(da)規模(mo)生(sheng)產，其成本低廉、環(huan)保(bao)。但塑(su)料(liao)(liao)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)池(chi)尚不成熟，預計在(zai)未來(lai)5年到10年，基于塑(su)料(liao)(liao)等有機材(cai)料(liao)(liao)的太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)池(chi)制造技術將走向成熟并大(da)規模(mo)投入使用(yong)。