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1.1 太阳能电池发展趋势
近年来石油价格持续在每桶100美元以上，煤炭、天然气的价格也在不断飞涨，造成这种能源价格飞涨的原因是因为地球上的化石能源有限的，一次性的，随化石能源的快速消耗，其价格势必进一步升高，并最终成为全球紧缺物质。地球上的一次性能源最终将被人类全部耗尽，只有太阳能石无限的。因此利用太阳能代替常规能源保持全球可持续经济和社会发展是必然的。如今太阳能运用比例小，如图1-1，所以发展空间大。太阳能电池利用半导体材料的电子特性把阳光直接转换成电能。1839年贝克勒尔首先观察到浸在电解液中的点击之间有光致电压，并报道了这一效应。1876年，又有科学家在硒的全固态系统中观察到了类似现象，并接研究以硒和氧化铜为材料的光电池。1941年有人报道了关于硅电池的研究。1953年研制第一批就有一定效率的硅太阳能电池。1954年美国贝尔实验室的科学家Chapin和Pearson等人首次制成实用单晶硅太阳电池，该电池的太阳能的光电转换效率达到6%，随后很快就提升到10%，拉开了太阳电池研究、开发和应用的序幕。同年，CuS/CdS异质结薄膜太阳电池也研制成功，为异质结薄膜太阳电池的研究奠定了基础。20世纪50年代后，几乎所有的人造卫星、航天飞机、空间站等太空飞行器，都是利用太阳电池作为主要的电源，航天事业的发展也大大促进了太阳电池材料和器件的发展。1974年，石油危机和石油禁运也使人们对太阳能电池的兴趣增加。技术进步和研究开发使太阳电池的效率进一步提高，商业化生产成本持续降低，使太阳能电池的广泛应用于日常生活中。在硅太阳能电池中起到关键作用的是单晶硅表面组织的结构化，在未来的发展表面的金字塔形结构化更细小均匀是研究的为主要目的[2]。