前言

21世紀(jì)初之前，太陽(yáng)能電池主要以硅系太陽(yáng)能電池為主，超過89%的光伏市場(chǎng)由硅系列太陽(yáng)能電池所占領(lǐng)，但自2003年以來，晶體硅太陽(yáng)能電池的主要原料多晶硅價(jià)格快速上漲，因此，業(yè)內(nèi)人士自熱而然將目光轉(zhuǎn)向了成本較低的薄膜電池。薄膜太陽(yáng)電池可以使用在價(jià)格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金屬片等不同材料當(dāng)基板來制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，目前轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)13%以上。薄膜電池太陽(yáng)電池除了平面之外，也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，應(yīng)用非常廣泛。那么今天我們來詳細(xì)了解下關(guān)于薄膜太陽(yáng)能電池分類。

1.硅基薄膜電池

硅基薄膜電池包括非晶硅薄膜電池、微晶硅薄膜電池、多晶硅薄膜電池，而目前市場(chǎng)主要是非晶硅薄膜電池產(chǎn)品。非晶硅的禁帶寬度為1.7eV，通過摻硼或磷可得到p型或n型a-Si。為了提高效率和改善穩(wěn)定性，還發(fā)展了p-i-n/p-i-n雙層或多層結(jié)構(gòu)式的疊層電池。

2.碲化鎘（CdTe）薄膜電池

碲化鎘薄膜電池是最早發(fā)展的太陽(yáng)電池之一，由于其工藝過程簡(jiǎn)單，制造成本低，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率已超過16%，大規(guī)模效率超過12%，遠(yuǎn)高于非晶硅電池。不過由于鎘元素可能對(duì)環(huán)境造成污染，使用受到限制。近年來美國(guó)FirstSolar公司采取了獨(dú)特的蒸氣輸運(yùn)法沉積等特殊措施，解決了污染問題，開始大規(guī)模生產(chǎn)，并為德國(guó)建造世界最大的光伏電站提供40MW碲化鎘太陽(yáng)電池組件。

3.銅銦鎵硒（CIGS）薄膜電池

銅銦鎵硒薄膜電池是近年來發(fā)展起來的新型太陽(yáng)電池，通過磁控濺射、真空蒸發(fā)等方法，在基底上沉積銅銦鎵硒薄膜，薄膜制作方法主要有多元分布蒸發(fā)法和金屬預(yù)置層后硒化法等?；滓话阌貌Ａ?，也可用不銹鋼作為柔性襯底。實(shí)驗(yàn)室最高效率已接近20%，成品組件效率已達(dá)到13%，是目前薄膜電池中效率最高的電池之一。

4.砷化鎵（GaAs）薄膜電池

砷化鎵薄膜電池是在單晶硅基板上以化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)GaAs薄膜所制成的薄膜太陽(yáng)電池，其直接帶隙1.424eV，具有30%以上的高轉(zhuǎn)換效率，很早就被應(yīng)用于人造衛(wèi)星的太陽(yáng)電池板。然而砷化鎵電池價(jià)格昂貴，且砷是有毒元素，所以極少在地面應(yīng)用。

5.染料敏化薄膜電池

染料敏化太陽(yáng)電池是太陽(yáng)電池中相當(dāng)新穎的技術(shù)產(chǎn)品，由透明導(dǎo)電基板、二氧化鈦（TIO2）納米微粒薄膜、染料（光敏化劑）、電解質(zhì)和ITO電極所組成。目前仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，實(shí)驗(yàn)室最高效率在11%左右。