太阳能电池技术和产业化分析预测

　

 

　　目前，市场上太
阳能电池以第一代电
池为主，即晶体硅电
池，已经实现了规模
化生产；第二代太阳
能电池，即各种薄膜
电池，其发展程度差
别较大，非晶硅薄膜
电池、碲化镉太阳能
电池、铜铟镓硒太阳
能电池基本已经实现
了产业化生产，燃料
敏化电池相对落后；
第三代电池仍处于研
发阶段。
　　硅基太阳能电池
　　硅基电池包括多晶硅、单晶硅和非晶硅电池三种。产业化的晶体硅电池效率可达到

14％

～

20％，即单晶体硅电池 16％～20％，多晶体硅 14％～16％。目前产业化的太阳能电池中，

多晶硅和单晶硅太阳能电池所占比例近

90%。硅基电池广泛应用于并网发电、离网发电、商业

应用等领域。
　　第一，单晶硅太阳能电池。硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池的转换效率最高，
可达

16％～20％，技术也最为成熟。现在单晶硅的电池工艺己近成熟，在电池制作过程中，

一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池
和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
　　单晶硅电池提高转化效率主要是依靠表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面，德国
夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池
表面织构化，制成倒金字塔结构，并在表面把

13 纳米厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层

相结合，通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率。日本京瓷公司制备的大面积
（

225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为 19.44%。在国内，北京太阳能研究所也积极进行

高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（

2cm×2cm）转换效率

达到

19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm×5cm）转换效率达 8.6%。单晶硅太阳能电池

转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。但由于受单晶硅材料
价格及相应繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下。
　　第二，多晶硅太阳能电池。多晶硅太阳能电池成本低，转化效率较高，可达

14％～

16％，生产工艺成熟，占有主要光伏市场，是现在太阳能电池的主导产品。多晶硅太阳能电
池已经成为全球太阳能电池占有率最高的主流技术。但多晶硅太阳能电池效率低于单晶硅电