太阳能电池研究进展

 

摘 要：太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。文章主要从

 

太阳能电池的发展历程，太阳能电池 的最新进展两个方面来研究太阳能电池。

关键词：太阳能电池；硅；光伏效应

 

１ 引言

 

随着社会的发展，煤炭、石油等不可再生资源 日益减少，寻找和开发新能源

 

 

成为当前人类面临的 迫切课题，不可再生能源在使用过程中对生态环境 的影

 

响也不断引起人们的关注。太阳能具有无污染、资源普遍和永不枯竭等特点，该

 

能源符合当今世界 环境保护和可持续发展的要求和趋势

[1]

 

。太阳电池是 一种对

 

光有响应并能将光能转换成电力的器件。能 产生光伏效应的材料有许多种，如：

 

 

单晶硅、多晶 硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等。它们的发电原理 基本相同，现已晶
体硅为例描述光发电过程。

P 

 

 

型晶 体硅经过掺杂磷可得

N 

 

型硅，形成

P-N 结。

   

原理如 图

1

 

。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅 材料吸收；光子的

 

 

能量传递给了硅原子，使电子发 生了越迁，成为自由电子在

P-N 结两侧集聚

 

 

形成了 电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下， 将会有电流流过外

 

部电路产生一定的输出功率。这 个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

 

“ ”

 

硅 是我们这个星球上储藏最丰富的材料之一。自 从上个世纪科学家们发现了

 

晶体硅的半导体特性后， 它几乎改变了一切，甚至人类的思维，

20 世纪末， 

“ ”

 

 

我们的生活中处处可见 硅 的身影和作用，晶体 硅太阳电池是近

15 年来形成

 

①

 

产业化最快的。晶体硅 太阳电池的生产过程大致可分为五个步骤： 提纯 过程；
②

③

④

 ⑤

拉棒过程； 切片过程； 制电池过程；

封装过程。

 

２ 太阳能电池的发展历程

   

至今为止，太阳电池的发展经历了三个阶段 ：

[2]   

图

1 太阳电池结构原理