太陽能電池，也稱為光伏電池，是將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的器件。由這種器件封裝成太陽能電池組件，再按需要將一定數(shù)量的組件組合成一定功率的太陽電池方陣，經(jīng)與儲(chǔ)能裝置、測量控制裝置及直流—交流變換裝置等相配套，即構(gòu)成太陽電池發(fā)電系統(tǒng)，也稱為光伏發(fā)電系統(tǒng)。

太陽能光伏發(fā)電最核心的器件是太陽能電池。而太陽能電池的發(fā)展歷史已經(jīng)經(jīng)過了160多年的漫長的發(fā)展歷史。從總的發(fā)展來看，基礎(chǔ)研究和技術(shù)進(jìn)步都起到了積極推進(jìn)的作用，至今為止，太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)和機(jī)理沒有發(fā)生改變。

1.按結(jié)構(gòu)分類

Ø同質(zhì)節(jié)太陽能電池 Ø異質(zhì)節(jié)太陽能電池 Ø肖特基太陽能電池

2.按材料分類

Ø硅太陽能電池 Ø多元化合物薄膜太陽能電池 Ø有機(jī)化合物太陽能電池

Ø敏化納米晶太陽能電池 Ø聚合物多層修飾電極型太陽能電池

3.按工作方式分類

Ø平板太陽能電池 Ø聚光太陽能電池 Ø分光太陽能電池

p第一代：單晶硅和多晶硅兩種，大約占太陽能電池產(chǎn)品市場的89.9％。第一代太陽能電池基于硅晶片基礎(chǔ)之上，主要采用單晶體硅、多晶體硅為材料。其中，單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率最高，可達(dá)到18－20％，但生產(chǎn)成本高。

p第二代：薄膜太陽能電池，占太陽能電池產(chǎn)品市場的9.9%，第二代太陽能電池基于薄膜技術(shù)基礎(chǔ)之上，主要采用非晶硅及氧化物等為材料。效率比第一代低，最高的的轉(zhuǎn)化效率為13％，但生產(chǎn)成本最低。

p第三代：銅銦硒（CIS）等化合物薄膜太陽能電池及薄膜Si系太陽能電池。主要處于實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)狀態(tài)， 由于其的高效率，低成本而存在潛在龐大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

1.硅太陽能電池可分為：

1）.單晶硅太陽能電池

2）.多晶硅薄膜太陽能電池

3）.非晶硅薄膜太陽能電池

單晶硅太陽能電池

單晶硅太陽能電池，是以高純的單晶硅棒為原料的太陽能電池，其轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質(zhì)量單晶硅材料和相關(guān)的熱加工處理工藝基礎(chǔ)上。


非晶硅薄膜太陽能電池

非晶硅薄膜太陽能電池所采用的硅為a-Si。其基本結(jié)構(gòu)不是pn結(jié)而是pin結(jié)。摻硼形成p區(qū)，摻磷形成n區(qū)，i為非雜質(zhì)或輕摻雜的本征層。


突出特點(diǎn)：

Ø材料和制造工藝成本低。

Ø制作工藝為低溫工藝（100-300℃），耗能較低。

Ø易于形成大規(guī)模生產(chǎn)能力，生產(chǎn)可全流程自動(dòng)化。

Ø品種多，用途廣。

存在問題：光學(xué)帶隙為1.7eV→對(duì)長波區(qū)域不敏感→轉(zhuǎn)換效率低

光致衰退效應(yīng)：光電效率隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減

解決途徑：制備疊層太陽能電池，即在制備的p-i-n單結(jié)太陽能電池上再沉一個(gè)或多個(gè)p-i-n子電池制得。

生產(chǎn)方法：反應(yīng)濺射法、PECVD法、LPCVD法。

反應(yīng)氣體： H2稀釋的SiH4