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太阳能电池研究进展
文献综述
王娟
（乐山师范学院物理与电子信息工程学院 乐山 614000）
摘要：当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。并环境污染问题也成了全球十分关注的问题，以往的发电过程都会造成很大的污染，而太阳能电池是利用光电效应直接把光能转化为电能，属于清洁能源。太阳能电池发原料为太阳光照，不仅分布广，更重要的是它源源不断，永远不会枯竭。本文就太阳能电池的研究进展，发展，分类，对未来的展望做一个综述
关键字：太阳能；发展过程；太阳能电池分类；新型太阳能电池，研究，前景 1引言
当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。
晶体硅太阳能电池由于其转换效率高、工作稳定性、寿命长、技术发展成熟等优异特性，2012年晶体硅电池已占全球光伏市场约90%的份额。而原材料成本过高一直是制约晶体硅太阳能电池行业大规模运用的一个瓶颈。随着多晶硅产能的扩张和释放，近几年，晶体硅太阳能电池主要原料——多晶硅料的价格有下降的趋势，预期未来多晶硅料价格还将继续下降，原材料价格的下降大大降低了晶体硅太阳能电池的发电成本。随着太阳能光
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伏发电成本的不断下降，大规模利用太阳能光伏发电将变得更加普遍，从而推动晶体硅太阳能电池产业向广度发展。 2太阳能电池原理
当太阳光线照射到太阳能电池表面由P、N两种不同类型的半导体材料构成的P—N结时、一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，形成电子空穴对。在P—N结内建电厂的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，如果从材料两侧引出电极，并接上负载就会产生电压和电流，对外部电路产生一定的输出功率。此即太阳能电池发电的基本原理。 3太阳能电池发展过程
以太阳能发展的历史来说，光照射到材料上所引起的“光起电力”行为，早在19世纪的时候就已经发现了。
1839年，光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。1849年术语“光－伏”才出现在英语中。
1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。
到了1930年代，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。 1946年Russell Ohl申请了现代太阳电池的制造专利。
到了1950年代，随着半导体物性的逐渐了解，以及加工技术的进步，1954年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后对光更加敏感这一现象后，第一个太阳能电池在1954年诞生在贝尔实验室。太阳电池技术的时代终于到来。
1960年代开始，美国发射的人造卫星就已经利用太阳能电池作为能量的来源。 1970年代能源危机时，让世界各国察觉到能源开发的重要性。
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1973年发生了石油危机，人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生用途上。 目前，在美国、日本和以色列等国家，已经大量使用太阳能装置，更朝商业化的目标前进。
4太阳能电池分类
太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电。其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。 4.1 硅太阳能电池
硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。
单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉而效率高于非晶硅薄膜电池。其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此
主导地位。 非晶硅薄
膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题。那么，非晶硅大阳能电池。
无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。 4.2 多元化合物薄膜太阳能电池
多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫
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