硅系太陽能電池硅系太陽能電池分為單晶硅、多晶硅、非晶硅、硅薄膜太陽能電池等幾種。目前世界上使用最多的太陽能電池就是硅系太陽能電池,在大規模應用和工業生產中仍占據主導地位,普及率達90%以上,單晶硅太陽能電池光電轉換效率最高技術也最為成熟。在實驗室里最高的轉換效率為24.7%規模生產時的效率為16%。多晶硅轉化率為14%-15%。非晶硅轉化率為12%。
硅膜轉化率9%。硅系太陽能電池主要原料是硅,硅是地球上極豐富的一種元素,幾乎遍地都有硅的存在,可說是取之不盡,用硅來制造太陽電池,原料可謂不缺。晶硅電池轉化率高,原料豐富,是一種可以大規模商業化生產的電池,但是晶硅系電池帶來的危害也是不可忽視的。晶硅系列電池都有著“三高一多”的通病。成本高、能耗高、污染高、副產物多等缺點。
硅的生產需要吧石頭加熱變成液態、在加熱變成氣態結晶。期間需要燃燒大量的化石燃料并且排放有毒氣體四氯化硅,這種物質對皮膚有腐蝕性作用。在經過酸洗、拉晶、切方、成品等一系列過程、產業鏈較多。成品的成本過高。制作一片太陽能電池的能耗需要太陽能電池數年發電量相等。成本回收期很長。
多元化合物薄膜太陽能電池 ? 多元化合物薄膜太陽能電池其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鎘及銅銦嫁硒薄膜(CIGS)電池 ? 硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高成本較單晶硅電池低并且也易于大規模生產,但由于鎘有劇毒,會對環境造成嚴重的污染因此并不是晶體硅太陽能電池最理想的替代產品。
砷化鎵電池的轉換效率可達28%GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感適合于制造高效單結電池。但是GaAs材料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs ? 銅銦嫁硒薄膜電池簡稱CIGS適合光電轉換,轉化率最高達到15%,規模生產商品能達到13%,成本較低,適合大規模生產。
工藝簡單等,將成為今后發展太陽能電池的一個重要方向。有機聚合物無機材料電池有機聚合物無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制造的研究方向。由于材料柔性好,制作容易,材料來源廣泛,成本底等優勢,從而對大規模利用太陽能,提供廉價電能具有重要意義。但以這種太陽能電池的研究僅僅剛開始。能否發展成為具有實用意義的產品還有待于進一步研究探索。