到目前為止，太陽(yáng)能電池已經(jīng)發(fā)展到了第三代，其中，第一代是單晶硅太陽(yáng)能電池，第二代是非晶硅和多晶硅太陽(yáng)能電池，第三代是以銅鋼鎵硒(CIGS)為代表的薄膜化合物太陽(yáng)能電池。

    按制備電池采用材料的不同，太陽(yáng)能電池又可以細(xì)分為以下幾種。

    (1)硅基太陽(yáng)能電池

    硅基太陽(yáng)能電池分為單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池3種。

    單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。在實(shí)驗(yàn)室里最高的轉(zhuǎn)換效率為23%規(guī)模，生產(chǎn)時(shí)的效率為15%，在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。但由于單晶硅成本高，大幅度降低其成本很困難，為了節(jié)省硅材料，發(fā)展了多品硅薄膜和非晶硅薄膜作為單晶硅太陽(yáng)能電池的替代產(chǎn)品。

    多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池與單晶硅太陽(yáng)能電池比較，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池，其實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為18%，工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為10%。因此，多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池不久將會(huì)在太陽(yáng)能電池市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。

    非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池成本低、重量輕，轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有極大的潛力。但受制于其材料引發(fā)的光電效率衰退效應(yīng)，穩(wěn)定性不高，直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。如果能進(jìn)一步解決穩(wěn)定性問(wèn)題并提高轉(zhuǎn)換率，那么非晶硅大陽(yáng)能電池?zé)o疑是太陽(yáng)能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之

    (2) 多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池

    多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池材料為無(wú)機(jī)鹽，主要包括砷化鎵Ⅲ~V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。

    硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜太陽(yáng)能電池的效率較非品硅薄膜太陽(yáng)能電池高，成本較單晶硅太陽(yáng)能電池低，并且也易于大規(guī)模生產(chǎn)，但由于鎘有劇毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此，并不是品體硅太陽(yáng)能電池最理想的替代產(chǎn)品。

    砷化鎵(GaAs)Ⅲ~V化合物電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 28%，GaAs 化合物材料具有十分理想的光學(xué)帶隙，以及較高的吸收效率，抗輻照能力強(qiáng)，對(duì)熱不敏感，適合于制造高效單結(jié)電池。但是GaAs 材料的價(jià)格不菲，因而在很大程度上限制了 GaAs 電池的普及。

    銅銦硒薄膜電池(簡(jiǎn)稱 CIS)適合光電轉(zhuǎn)換，不存在光致衰退問(wèn)題，轉(zhuǎn)換效率和多晶硅一樣具有價(jià)格低廉、性能良好和工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后發(fā)展太陽(yáng)能電池的一個(gè)重要方向。唯的問(wèn)題是材料的來(lái)源，由于銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發(fā)展又必然受到限制。

    (3)有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池

    以有機(jī)聚合物代替無(wú)機(jī)材料是太陽(yáng)能電池制造的一個(gè)研究方向。由于有機(jī)材料具有柔性好，制作容易，材料來(lái)源廣泛，成本低等優(yōu)點(diǎn)，從而對(duì)大規(guī)模利用太陽(yáng)能，提供廉價(jià)電能具有重要意義。但以有機(jī)材料制備太陽(yáng)能電池的研究剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無(wú)機(jī)材料特別是硅電池相比，能否發(fā)展成為具有實(shí)用意義的產(chǎn)品，還有待于進(jìn)一步研究探索。

    (4)納米晶太陽(yáng)能電池(染料敏化太陽(yáng)能電池)

納米Ti02，晶體化學(xué)能太陽(yáng)能電池是新近發(fā)展的，具有廉價(jià)的成本和簡(jiǎn)單的工藝及穩(wěn)定的性能。其光電效率穩(wěn)定在 10%以上，制作成本僅為硅太陽(yáng)能電池的 1/5~1/10，壽命能達(dá)到20年以上。但由于此類電池的研究和開發(fā)剛剛起步，估計(jì)不久的將來(lái)會(huì)逐步走向市場(chǎng)。

——本文由磁控濺射鍍膜設(shè)備廠家廣東振華發(fā)布