现在太阳能电池的国际市场年增长率已达到30%，而在2030年前，还会以约25%的速度持续增长，太阳能光伏装机容量将从目前的约84GW增长到2030年的300GW。

在中国的能源可持续发展的规划中，提出大约到2020年可再生能源要占到15%，其中太阳能电池发电容量达到1。8GW。市场上的太阳能电池主要是硅基太阳能电池，其中多晶硅太阳能电池占据了市场的主要部分

利用太阳能的方式有两种分别是被动式利用（光热转换）和光电转换，太阳能电池发电是一种新兴的可再生能源，在能源结构中占有非常重要的地位，据欧洲光伏工业协会EPIA预测，太阳能光伏发电将会在在21世纪会占据世界能源消费的主要地位，不仅仅要替代部分的常规能源，而且太阳能将主要为世界供应能源。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；等到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上[3]。这些数据足够显示出太阳能光伏产业的发展前景以及在能源领域重要的战略地位。

   光伏电池可以将太阳能转换为电能。目前单晶硅是市场上的主要原材料。石英砂还原出单晶硅，融化后拉单晶得到的。生产过程所需要的能量大，产生的有毒有害物质如二氧化硫等，严重污染了环境。因此国外将单晶硅的生产转移到中国。近年来，我国各地有许多单晶硅及单晶硅电池生产线。直到2008年，大陆光伏电池产量占全球总量的30%，连续两年中国光伏产业成为世界第一。虽然带动了当地产业的兴起，却也让这些地区饱受污染之苦，并让从事相关工作者身处危险的环境。从矿山中挖石英砂，会让旷工感染矽肺病，石英砂挖掘出来后，首先透过电弧炉将石英砂还原成冶金级的矽，大多用于炼钢，在这一阶段中，需要输入大量的能源来保持电弧炉的高温，而所产生的二氧化碳与二氧化硫，对施作人员与环境危害较轻。

    2008 年华盛顿邮报就曾报导位于河南省的某多晶硅企业，不愿意投资回收设备，而是将四氯化矽随意倾倒于邻近土地上，使该地区的农地无法种植作物，并让附近居民的健康受到危害，而且并非唯一一家这么做的公司。

可是如果提高太阳能的转化效率就可以生产很少的硅晶片，可以获得更多的能量，尤其我国是生产硅的大国，意味着我国工人的健康会得到保障，多一片蓝天，多一分绿色

二、太阳能光伏物理机制

    2。1 PN结

采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结（英语：PN junction）。PN结具有单向导电性，是电子技术中许多器件所利用的特性，例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。论文网

PN 结构成了几乎所有半导体功率器件的基础，目前常用的半导体功率器件如DMOS，IGBT，SCR 等的反向阻断能力都直接取决于 PN 结的击穿电压，因此，PN 结反向阻断特性的优劣直接决定了半导体功率器件的可靠性及适用范围。在 PN结两边掺杂浓度为固定值的条件下，一般认为除 super junction 之外平行平面结的击穿电压在所有平面结中具有最高的击穿电压。实际的功率半导体器件的制造过程一般会在 PN 结的边缘引入球面或柱面边界，该边界位置的击穿电压低于平行平面结的击穿电压，使功率半导体器件的击穿电压降低。由此产生了一系列的结终端技术来消除或减弱球面结或柱面结的曲率效应，使实际制造出的 PN 结的击穿电压接近或等于理想的平行平面结击穿电压。[14]