相对较弱但µc-Si薄膜沉积速率低(仅1.2 nm/s) ，光致衰退效应致使其性能不

稳定，发展受到一定的限制，而后者则无光致衰退效应问题，因此是硅系太

阳能电池的发展方向

[1]

。

太阳能电池是制约太阳能发电产业发展的瓶颈技术之一。目前主要的研

究工作集中在新材料、新工艺、新设计等方面，其目的是为了提高电池转换

效率和降低电池制造成本。制造太阳能电池的材料主要有单晶硅、多晶硅、

非晶硅以及其他新型化合物半导体材料，其中非晶硅属直接转换型半导体，

光吸收率大，易于制成厚度0．5微米以下、面积l平方米以上的薄膜，并且容

易与其他

原子结合制成对近红外高吸收的非晶硅锗集层光电池，这是目前的主攻方向

之一；另一种是非晶硅和多晶硅混合薄膜材料，它转换率高、用材省，是新

世纪最有前途的薄膜电池之一。

2、无机化合物薄膜太阳能电池

选用的无机化合物主要有CdTe，CdS，GaAs，CulnSe

2

(CIS)等，其中

CdTe的禁带宽度为1．45 eV(最佳产生光伏响应的禁带宽度为1．5 eV)，是

一 个 理 想的 半 导 体 材 料， 截 止 2004年，CdTe电池光电转化效率最高为

16．5％；CdS的禁带宽度约为2．42 eV，是一种良好的太阳能电池窗口层

材料，可与CdTe、SnS和CIS

 

等形成异质结太阳能电池 ；GaAs的禁带宽度为

1．43 eV，光吸收系数很高，GaAs单结太阳电池的理论光电转化效率为

27  

％ ，目前GaA/Ge单结太阳电池最高光电转换效率超过20  

％ ，生产水平的

光电转换效率已经达到19～20  

％ ，其与GalnP组成的双节、三节和多节太阳

能电池有很大的发展前景；CIS薄膜太阳能电池实验室最高光电转化效率已达

19．5％，在聚光条件下(14个太阳光强)，光电转化效率达到21．5％，组件

产品的光电转化效率已经超过13％；CIS薄膜用Ga部分取代In，就形成Culn

1-

x

Ga

x

Se

2 

(简称CIGS)四元化合物，其薄膜的禁带宽度在1．04～1．7 eV范围

2