太阳能电池基础知识

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太阳能电池基础知识

太阳能电池的分类迄今为止，人们已研究了100多种不同材料、不同结构、不同用途和不同形式的太阳电池，最常见的分类如下：同一种太阳能电池，不同的分类法有不同的称呼。如以非晶硅薄膜为基体的a-Si-CuIuSe，可称非晶硅薄膜太阳能电池，也叫a-Si-CuIuSe，异质结太阳能电池。按太阳电池的光谱响应范围来分，还有紫光电池、蓝光电池、红光电池等几种常见的太阳电池，视具体情况而定。几种常见的太阳电池如下：

（1）同质结太阳能电池。由同一种半导体材料一个或多个pn结的太阳电池，如p-n结太阳电池，p-n结砷化镓太阳电池等。

（2）异质结太阳能电池：由两种不同半导体材料在相接界面上构成划质结太阳电池，如氧化锡一硅、硫化镉一硫化亚铜、砷化镓一硅异质结太阳电池等。若构成异质结的两种材料的晶格匹配比较好，则称为异质面太阳电池，如砷化镓一砷化铝镓异质面太阳电池等。

（3）肖特基结太阳能电池。由金属和半导体接触形成肖特基势垒的电池，简称MS电池。已发展成金属一氧化物一半导体（MOS）、金属一绝缘体一半导体（MIS）太阳电池等。

（4）复合结太阳能电池。由两个或多个结形成的太阳电池。如由一个（MIS）太阳电池和一个p-n结硅电池叠合而形成高效MISNP复合结硅太阳电池，其效率已达22%。复合结太阳电池往往做成级联型，把宽禁带材料放在顶区，吸收阳光中的高能光子，用窄禁带材料吸收低能光子，使整个电池的光谱响应拓宽。砷化铝镓—砷化镓—硅太阳电池的效率高达31%。

（5）平板太阳能电池。即非聚光电池，指在1倍阳光下工作的太阳电池。

（6）聚光太阳能电池。指在大于倍阳光下工作的太阳电池。1~10倍为低倍聚光，10~100倍为中倍聚光，大于100倍的为高倍聚光。聚光需要考虑高温散热力大电流输出等特殊设计，容易组成光电、光热综合利用的复合系统。与聚光电池相配的聚光器和跟踪器，会增加系统的复杂性。但用廉价的聚光材料来代替昂贵的半导体材料搜集太阳能，可以降低太阳电池发电系统的成本。

（7）空间太阳能电池。用于人造卫星和空间飞行器上的太阳电池。空间电池要求有较高的功率质量比，耐高低温冲击，抗高能粒子辐射能力强，制作精细，其价格较高。

（8）地面太阳能电池。用于地面阳光发电系统的太阳电池。要求耐风霜雨雪的侵袭，有较高的功率价格比，具有大规模生产的工艺可行性和材料来源。

（9）有机半导体太阳能电池。利用具有半导体性质的萘、茵等有机材料进行掺杂后制成的p-n结太阳电池。离子掺杂也能使一些塑料薄膜变成半导体。由于这些材料抗光老化的能力不理想，目前只做些原理性实验。

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