Page 172 - 电气工程与电力系统自动控制

电气工程与电力系统自动控制
Electrical Engineering and Automatic Control of Power Systems

进入稳步发展阶段，直至 1995 年，科学家又将高效聚光砷化镓太阳能电池的效
率提高到 32%；1997，单晶硅光伏电池的效率也提高到 25%。2000 年，随着建
筑行业的发展，人们已从重视装修的豪华程度逐渐转变为重视节约能源，故建材
一体型的太阳电池应运而生。2006 年，砷化镓太阳能电池的转化率被波音子公

司（Spectrolab）提高到 41%。2013 年，麻省理工的学者在衬底表面溅射了一层
氧化锌材料，然后再镀一层光感材料，利用聚合物的涂层改变性能，制作出新型
的石墨烯薄片太阳能电池。

二、太阳能电池的分类

绝大多数太阳能电池使用半导体材料制造，经过多年的变化，衍生出大量
的新产品和新的技术应用形式。下面按照材料的不同将太阳能电池进行分类，同
时对其加以介绍。

（一）硅太阳能电池
硅太阳能电池是指以硅材料作为基体的太阳能电池。它的种类很多，可以
分为单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳能电池等。它有自身的优、缺点。例如，单晶
硅电池的使用效率较高，可以使用的时间较长，其性能与同类型产品相比也是首
屈一指。但它的价格相对偏高，受限于现有的技术条件，无法生产大尺寸产品。

多晶硅电池虽然克服了单晶硅电池在价格和尺寸方面上的问题，但效率较低，远
低于同面积的单晶硅产品。非晶硅电池得益于材料对太阳光吸收系数大。同面积
情况下，它要比镜柜太阳能电池薄很多，其厚度通常是晶硅电池的 1/500，消耗

的资源较少，但光电转换效率低下，目前仅达 6%。
（二）化合物半导体太阳能电池
这一类太阳能电池主要指自身为半导体材料且拥有半导体特性，并由两种
或大于两种化学元素组成的化合物。例如：砷化镓和硫化氟太阳能电池等。
（三）有机半导体太阳能电池

有机半导体太阳能电池是一种使用新型材料制作的电池，由含碳 - 碳键的
新型半导体材料制造而成。此外这种材料的导电能力良好，仅次于金属。
（四）薄膜太阳能电池

得益于材料科学的进步，通过使用单质原素及其他的无机、有机材料，能
制造出新型的薄膜太阳能电池。

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