1972年 Alferov、Andreev等在前苏联制造出世界上第一个GaAs异质结太阳电池

接下来13年的时间里太阳能电池发展迅速，特别是硅太阳能电池的逐步完善使得太阳能电池生产成本下降，到1985年，硅基太阳能生产电池技术已经融入到市场，并产生了一定的经济效益，发电量已经相当可观，平均转化效率达到了17%。

1985年至今是太阳能发展的另一个阶段，是因为新元素组成的化合物的发现被应用在太阳能电池当中，例如Cd 基化合物纳米晶，GaAs 纳米线阵列等[1]，这些新材料合成比较复杂，价格相当昂贵，只能最为研究来应用，很难投入市场，后来又新出现的薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池，其中钙钛矿太阳能电池有很好的发展前景，后面将重点介绍。

2。 常见的几种太阳能电池    文献综述

2。1硅基太阳能电池

2。1。1硅基太阳能电池的基本结构    金属负电极                                                                           

       减发射绒面   n型扩散发射极     

   减发射涂层P型硅衬底   背场   图2硅基太阳能电池基本结构       金属正电极

美国贝尔实验室研制出的晶体硅太阳能电池的基本结构如图2所示，主要原理是利用光生伏特效应，主要有7个部分组成、金属正电极、金属负电极、减发射绒面、减发射涂层、n型扩散发射极、p型硅衬底、背场，这些结构在满足太阳能电池基本结构后又增加了新的元素。迎光面上是n型扩散发射极，它与P型硅衬底构成PN结，前后表面都辅上了钝化和光管理结构，是为了获得更高的光电转换效率。P型衬底是太阳光的吸收区，n型扩散发射极的表面上沉积减反射涂层，减反射绒面，还有金属电极，为了避免金属电极的遮光，一般将金属电极制作成栅状，在p型衬底反面是浓度很高的背场[2]，与硅型衬底之间形成浓度高低结，为了提高电池的开路电压，背场之外是与之形成欧姆接触的收集空穴的金属背电极，由于背面不透光，所以如图所示的金属负电极以金属铝为主要结构，是为了改善电学结构。

2。1。2硅基太阳能电池的优缺点 

硅基太阳能电池由单晶和多晶组成。单晶太阳能电池发现最早，使用最久，当时主要用于人造地球卫星的能量供应。目前在所有太阳能电池当中，单晶硅太阳能电池使用最为广泛，大到航天和街灯、小到住宅和一些低功率用电设备。但由于高纯度硅的成本使得单晶成本很高，为了降低生产成本，单晶硅太阳能电池厚度已经降低，工业上已经生产出厚度小于200nm的硅基片，实验室条件下电池厚度小于工业的五分之一；多晶硅太阳能电池与单晶硅太阳能电池工艺基本雷同，但由于多晶硅太阳能电池采用的是低等级是硅原料，里面包含一些杂质，所以成本较低，转换效率不及单晶，其光电转换效率约为12%左右，从成本角度讲，太阳能电池的生产成本主要来自于硅衬底的成本，其中占到50%。因此硅用量直接影响了太阳能电池的生产成本。

廉价硅衬底的出现降低了以硅为基准的所有太阳能电池生产成本，例如多晶薄膜太阳能电池，采用薄膜式的结构，属于多晶太阳能电池范畴，使用硅原料数量减少。多晶太阳能电池与单晶太阳能电池相比，利用太阳光转化为相同的电能，普通单晶太阳能电池需要的硅衬底厚度是多晶太阳能电池的5倍，后者总的生产成本更低，因此得到了大量的发展，通常可以增大光照材料面积来提高多晶太阳能电池总发电量。商业化多晶硅太阳能电池的转化效率为13% ~16%，在生产成本低，转化效率进一步增加的情况下，多晶太阳能电池的使用远远超过单晶太阳能电池，占据了市场的大部分太阳能电池份额。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-