1 太阳能电池简介 一、太阳能电池及发电原理 太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用直接产生电能的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：硅系材料（单晶硅、多晶硅、非晶硅），化合物半导体（砷化镓、硒铟铜）等，它们的发电原理基本相同。 发电原理：太阳光照在半导体 p-n结上，形成新的空穴-电子对，在 p-n结电场的作用下，空穴由 n区流向 p区，电子由 p区流向 n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 二、太阳能电池材料发展历程 太阳能电池材料的发展历程可以分为以下三个阶段。 第一代太阳能电池：包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池，从 1954年单晶硅太阳电池发明开始到现在，硅材料仍然是目前太阳能电池的主要材料，约占整个太阳能电池产量的90%。 第二化太阳能电池：是基于薄膜材料的太阳能电池，薄膜技术所需的材料较晶体硅太阳电池少得多，且易于实现大面积电池的生产，是一种有效降低成本的方法，薄膜电池主要有非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池、碲化镉及铜铟硒薄膜电池。 第三代太阳能电池：具有薄膜化、转换效率高、原料 2 丰富且无毒的特性。目前还在进行概念和简单的试验研究，已经提出的第三代太阳能电池主要有叠层太阳电池、多带隙太阳电池和热载流太阳电池等。 三、太阳能电池主要分类 目前太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种，它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。晶硅电池依旧是太阳能电池的主流，主要应用于太阳能屋顶电站、商业电站和高土地成本的城市电站，是目前技术最成熟、应用最广泛的太阳能光伏产品，占据世界光伏市场 80％以上的份额，未来 10年晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降，但其主导地位仍不会根本改变；薄膜电池虽然生产材料价格低廉，但一条先进的25MW生产线制造设备动辄花费近 10亿元人民币，几乎 20倍于同等规模晶硅电池制造设备的投资，这在一定程度上限制了薄膜电池生产的扩大。如果能够解决转换效率不高、制备薄膜电池所用设备价格昂贵等问题，薄膜电池会有巨大的发展空间。 1、单晶硅太阳能电池 是以高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池，是当前开发得最快的一种太阳能电池。它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。制造工艺：将单晶硅棒切成片，一般片厚约 0.3毫米。硅片经过抛磨、清洗等工序，制成 3 待加工的原料硅片。在硅片上掺杂和扩散，形成 P>N结...
