第一節(jié) 太陽能電池定義

太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。

以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽能電池則還處于萌芽階段。太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原 理。太陽能電池按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄膜式和非結(jié)晶系薄膜式（以下表示為a-）兩大類，而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形。

按材料可分為硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機(jī)膜形，而化合物半導(dǎo)體薄膜形又分為非 結(jié)晶形（a-Si：H，a-Si：H：F，a-SixGel-x：H等）、ⅢV族（GaAs，InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化鋅 （Zn 3 p 2 ）等。

第二節(jié) 太陽能電池發(fā)展簡史

1953年美國貝爾 研究 所首先試制成功硅太陽電池，獲得6%光電轉(zhuǎn)換效率的成果.太陽能電池的出現(xiàn)，好比一道曙光，尤其是航天領(lǐng)域的科學(xué)家，對它更是注目.這是由于當(dāng)時(shí)宇宙空間技術(shù)的發(fā)展，人造地球衛(wèi)星上天，衛(wèi)星和宇宙飛船上的電子儀器和設(shè)備，需要足夠的持續(xù)不斷的電能，而且要求重量輕，壽命長，使用方便，能承受各種沖擊、振動的影響.太陽能電池完全滿足這些要求，1958年，美國的“先鋒一號”人造衛(wèi)星就是用了太陽能電池作為電源，成為世界上第一個(gè)用太陽能供電的衛(wèi)星，空間電源的需求使太陽電池作為尖端技術(shù)，身價(jià)百倍.現(xiàn)在，各式各樣的衛(wèi)星和空間飛行器上都裝上了布滿太陽能電池的“翅膀”，使它們能夠在太空中長久遨游.我國1958年開始進(jìn)行太陽能電池的研制工作，并于1971年將研制的太陽能電池用在了發(fā)射的第二顆衛(wèi)星上.以太陽能電池作為電源可以使衛(wèi)星安全工作達(dá)20年之久，而化學(xué)電池只能連續(xù)工作幾天.

空間應(yīng)用范圍有限，當(dāng)時(shí)太陽電池造價(jià)昂貴，發(fā)展受到限.70年代初，世界石油危機(jī)促進(jìn)了新能源的開發(fā)，開始將太陽電池轉(zhuǎn)向地面應(yīng)用，技術(shù)不斷進(jìn)步，光電轉(zhuǎn)換效率提高，成本大幅度下降.時(shí)至今日，光電轉(zhuǎn)換已展示出廣闊的應(yīng)用前景。

太陽能電池近年也被人們用于生產(chǎn)、生活的許多領(lǐng)域.從1974年世界上第一架太陽能電池飛機(jī)在美國首次試飛成功以來，激起人們對太陽能飛機(jī) 研究 的熱潮，太陽能飛機(jī)從此飛速地發(fā)展起來，只用了六七年時(shí)間太陽能飛機(jī)從飛行幾分鐘，航程幾公里發(fā)展到飛越英吉利海峽.現(xiàn)在，最先進(jìn)的太陽能飛機(jī)，飛行高度可達(dá)2萬多米，航程超過4000公里.另外，太陽能汽車也發(fā)展很快.

在建造太陽能電池發(fā)電站上，許多國家也取得了較大進(jìn)展.1985年，美國阿爾康公司研制的太陽能電池發(fā)電站，用108個(gè)太陽板，256個(gè)光電池模塊，年發(fā)電能力300萬度.德國1990年建造的小型太陽能電站，光電轉(zhuǎn)換率可達(dá)30%多，適于為家庭和團(tuán)體供電.1992年美國加州公用局又開始研制一種“革命性的太陽能發(fā)電裝置”，預(yù)計(jì)可供加州1/3的用電量.用太陽能電池發(fā)電確實(shí)是一種誘人的方式，據(jù)專家測算，如果能把撒哈拉沙漠太陽輻射能的1%收集起來，足夠全世界的所有能源消耗.

在生產(chǎn)和生活中，太陽能電池已在一些國家得到了廣泛應(yīng)用，在遠(yuǎn)離輸電線路的地方，使用太陽能電池給電器供電是節(jié)約能源降低成本的好辦法.芬蘭制成了一種用太陽能電池供電的彩色電視機(jī)，太陽能電池板就裝在住家的房頂上，還配有蓄電池，保證電視機(jī)的連續(xù)供電，既節(jié)省了電能又安全可靠.日本則側(cè)重把太陽能電池應(yīng)用于汽車的自動換氣裝置、空調(diào)設(shè)備等民用工業(yè).我國的一些電視差轉(zhuǎn)臺也已用太陽能電池為電源，投資省，使用方便，很受歡迎.

當(dāng)前，太陽能電池的開發(fā)應(yīng)用已逐步走向商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化；小功率小面積的太陽能電池在一些國家已大批量生產(chǎn)，并得到廣泛應(yīng)用；同時(shí)人們正在開發(fā)光電轉(zhuǎn)換率高、成本低的太陽能電池；可以預(yù)見，太陽能電池很有可能成為替代煤和石油的重要能源之一，在人們的生產(chǎn)、生活中占有越來越重要的位置.

第三節(jié) 太陽能電池的工作原理

太陽能電池系一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，其將高純度的半導(dǎo)體材料加入一些不純物使其呈現(xiàn)不同的性質(zhì)，如加入硼可形成 P 型半導(dǎo)體，加入磷可形成 N 型半導(dǎo)體，PN 兩型半導(dǎo)體相結(jié)合后，當(dāng)太陽光入射時(shí)，產(chǎn)生電子與電洞，有電流通過時(shí)，則產(chǎn)生電力。

第四節(jié) 太陽能電池的制作過程

國內(nèi)太陽能電池制造廠商將太陽能電池稱為芯片，把芯片（或依設(shè)計(jì)所需要的電流進(jìn)行芯片切割后）焊上箔條導(dǎo)線再將許多焊好的芯片用箔條串聯(lián)成一組，再和EVA、tedlar與低鐵質(zhì)強(qiáng)化玻璃層層迭迭，一同放入層壓機(jī)（laminate）的機(jī)臺上做真空封裝，制成module（plane/panel）稱之為模塊或稱太陽能板，將若干太陽能板組成方陣（列陣array），接配上過充放保護(hù)控制（controller）及深（循環(huán)）放電蓄電池（鉛鈣）以及逆轉(zhuǎn)流器（inverter直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鳎┖戏Q為太陽能電力系統(tǒng)，又稱太陽能發(fā)電站。

免責(zé)申明：本文僅為中經(jīng)縱橫 市場 研究 觀點(diǎn)，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問題，敬請來電垂詢：4008099707。特此說明。