第三代太阳能电池简介
(完整版)量子点太阳能电池简介
量子点太阳能电池简介摘要：量子点太阳能电池是第三代太阳能电池，也是目前最尖端、最新的太阳能电池之一，这种电池在使用半导体材料的普通太阳能电池之中，引入了纳米技术与量子力学理论，尽管目前尚没有制作出这种超高转换效率的实用化太阳能电池，但是大量的理论计算和实验研究已经证实，量子点太阳能电池将会在未来的太阳能转换中显示出巨大的发展前景。
简述了量子点太阳能电池的物理机理及研究内容。
关键词：量子点，太阳能电池，机理随着人类面临的环境与能源问题的持续恶化，加强环境保护和开发清洁能源是人类高度关注的焦点。
因此，近年来人们对太阳能开发和利用的研究进展极为迅速。
作为一种重要的光电能量转换器件，太阳能电池的研究一直受到人们的热切关注。
太阳能电池可以分为两大类：一类是基于半导体p-n结中载流子输运过程的无机固态太阳能电池；另一类则是基于有机分子材料中光电子化学过程的光电化学太阳能电池。
单晶GaAs太阳能电池、晶体Si太阳能电池和Si基薄膜太阳能电池属于第一类，而染料敏化太阳能电池和聚合物太阳能电池属于第二类。
第一类太阳能电池已经产业化或商业化，而第二类太阳能电池正处于研究与开发之中。
目前太阳能电池存在能耗高、光电转换效率低等缺点。
尽管人们已采用各种方法使太阳能电池的转换效率得到了一定改善，但尚不能使其大幅度提高。
找到一种更有效的途径或对策，使太阳能电池的实际能量转换效率接近其理论预测值，成为材料物理、光伏器件与能源科学的一项重大课题。
量子点是指三维方向尺寸均小于相应物质块体材料激子的德布罗意波长的纳米结构。
理论研究指出，采用具有显著量子限制效应和分立光谱特性的量子点作为有源区设计和制作的量子点太阳能电池，可以使其能量转换效率获得超乎寻常的提高，其极限值可以达到66％左右，而目前太阳能电池的主流晶体硅技术的光电转换效率理论上最多仅为30％。
尽管目前尚没有制作出这种超高转换效率的实用化太阳能电池，但是大量的理论计算和实验研究已经证实，量子点太阳能电池将会在未来的太阳能转换中显示出巨大的发展前景。
CIGS薄膜太阳能电池解读
CIGS薄膜太阳能电池的结构
金属栅电极 减反射膜(MgF2) 窗口层ZnO 过渡层CdS 光吸收层CIGS 金属背电极Mo 玻璃衬底 高阻ZnO
低阻AZO
CIGS薄膜太阳能电池的结构
结构原理
减反射膜：增加入射率 AZO： 低阻，高透，欧姆接触 i-ZnO：高阻，与CdS构成n区 CdS： 降低带隙的不连续性，缓 冲晶格不匹配问题 CIGS： 吸收区，弱p型，其空间电 荷区为主要工作区 Mo: CIS的晶格失配较小且热膨 胀系数与CIS比较接近
测试设备主要有：台阶仪，SEM，XRD, RAMAN、分度光透射仪、I-V 分析系统等
铜铟镓硒（CIGS）太阳电池制造工艺路 线
清洁—基膜—单元或多元磁控溅射—沉积—硒化—防护膜—随机检 测—印刷—切割—检测—组装—检测—包装。
CIGS薄膜太阳能电池的制备
• CIGS薄膜太阳能电池的底电极Mo和上电极n-ZnO一般采用磁控溅射的 方法,工艺路线比较成熟 • 最关键的吸收层的制备有许多不同的方法，这些沉积制备方法包括:蒸发 法、溅射后硒法、电化学沉积法、喷涂热解法和丝网印刷法
CIGS的性能不是Ga越多性能越好的，因为短路电流是随 着Ga的增加对长波的吸收减小而减小的。 当x=Ga/(Ga+In)<0.3时，随着的增加，Eg增加， Voc也增 加; x=0.3时带隙为1.2eV;当x>0.3时，随着x的增加，Eg减小， Voc也减小。 G.Hanna等也认为x=0.28时材料缺陷最少，电池性能最好。
CIGS薄膜太阳能电池介绍
二、铜铟硒（CIS）薄膜太阳能电池介绍 三、铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池介绍
一、第三代太阳能电池
染料敏化太阳能电池工作原理解析及效率提高策略探索
染料敏化太阳能电池工作原理解析及效率提高策略探索染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized solar cells，简称DSSCs）是一种第三代太阳能电池技术，以其高效率、低成本和透明性而备受关注。
本文将对染料敏化太阳能电池的工作原理进行解析，并探讨提高其效率的策略。
染料敏化太阳能电池的工作原理可以分为光吸收、电荷分离和电流输出三个步骤。
首先，DSSCs中的染料通过吸收光线的能量将光子转化为电子。
这些吸收光子的染料分子处于基态，当受到激发后，它们会处于激发态。
激发态的染料分子具有较短的寿命，会迅速将能量传递给导电材料中的电子，从而形成电荷对。
接下来，电荷对会被导电材料中的电子接收，将其从种子层输送到导电层。
典型的DSSCs结构包括染料敏化层、电解质溶液和二氧化钛（TiO2）电极。
在染料敏化层中，染料分子吸收了光子并将能量传递给TiO2纳米颗粒上的电子。
这些电子将通过TiO2中的导电通道传输到电极表面，从而产生电流。
最后，电流通过载流子收集器导入外部电路，供应给设备使用。
电解质溶液在DSSCs中起到离子导电的作用，使得电子可以从导电层传输到电解质中，从而维持电荷平衡。
这种离子的传输通过充电还原电荷被注入到电解质中的染料离子上进行。
提高染料敏化太阳能电池效率的策略可以从染料和电极材料的优化以及电解质的设计等方面着手。
首先，染料分子的选择至关重要。
染料分子需要有较高的光吸收能力和稳定性，以提高光电转换效率并延长电池寿命。
此外，染料分子的吸光范围应与太阳光谱的峰值重叠，以最大程度地利用光能。
对染料分子结构的深入研究可以提供有关染料分子的设计原则。
其次，电极材料的选择对染料敏化太阳能电池的效率也起着决定性作用。
通常使用的电极材料是二氧化钛纳米颗粒，其中掺杂其他金属氧化物或半导体材料可以提高电子传输速率和提高电荷分离效率。
此外，纳米多孔结构也有助于增加有效的光吸收界面和提高染料分子的加载量。
最后，电解质选择和设计对染料敏化太阳能电池的效率同样重要。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备，它在能源领域具有重要的意义。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历史，包括关键的里程碑和技术发展。
1. 太阳能电池的起源太阳能电池的概念最早可以追溯到19世纪初。
1839年，法国科学家贝克勒尔发现了光电效应，即光线照射到某些材料上时会产生电流。
这个发现为太阳能电池的发展奠定了基础。
2. 第一代太阳能电池：硅基太阳能电池20世纪50年代，贝尔实验室的科学家们首次成功创造出可用的太阳能电池。
这种太阳能电池采用硅作为半导体材料，通过光照射到硅材料上产生电流。
硅基太阳能电池具有较高的效率和稳定性，成为当时主要的太阳能电池技术。
3. 第二代太阳能电池：薄膜太阳能电池20世纪70年代，科学家们开始研发新型的太阳能电池技术，以降低成本并提高效率。
薄膜太阳能电池应运而生，它采用较薄的材料作为光吸收层，如铜铟镓硒（CIGS）和铜铟镓硫（CIGS）。
这些材料具有较高的光吸收系数和较高的转换效率，同时可以通过卷绕和灵便的设计实现更广泛的应用。
4. 第三代太阳能电池：多结太阳能电池随着对太阳能电池技术的不断研究，人们开始寻求更高效率和更低成本的解决方案。
第三代太阳能电池的代表是多结太阳能电池，它采用多层结构，每一个层都能吸收不同波长的光线。
这样可以提高光电转换效率，并实现更广泛的光谱范围的吸收。
多结太阳能电池目前仍在研究和开辟阶段，但已经显示出巨大的潜力。
5. 未来发展趋势太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源技术，具有广阔的应用前景。
随着技术的进步和成本的降低，太阳能电池的市场份额将不断增加。
未来的发展趋势包括提高效率、降低成本、增加可靠性和延长寿命。
同时，太阳能电池与其他能源技术的结合，如储能技术和智能电网，将进一步推动太阳能电池的发展。
总结：太阳能电池的发展历史经历了多个阶段，从硅基太阳能电池到薄膜太阳能电池，再到多结太阳能电池。
每一个阶段都有重要的技术突破和发展，推动太阳能电池的效率和可靠性不断提高。
第三代太阳能电池
染料敏化太阳能电池的原理染料敏化太阳能电池主要是由光阳极，电解质，和对电极组成的。
光阳极半导体一般为二氧化钛，常用电解液一般是含有I-和I3-氧化还原电对的电解质，对电极主要是金属对电极和碳对电极。
主要原理是(1).染料分子（D）在受到太阳光照射后由基态跃迁至激发态（D*），(2).处于激发态的染料分子将电子注入到光阳极半导体的导带中，激发态的染料分子被氧化，(3).电子经导电基底流入外电路。
(4).氧化态的染料被I-还原成基态，使得染料分子再生，(5).I3-扩散到对电极后接受电子被还原，从而完成一个循环。
(6).二氧化钛导带中接收的电子和氧化态染料复合，(7).导带上的电子和I3-复合，电池原理由主要由如上过程组成。
1.D+hv→D*2.D*→D++e-3.电子经导电基底流入外电路4.3I-+2D+→I3-+D5.I3-+2e-→3I-6.D++e-→D7.I3-+2e-→3I-染料敏化太阳能电池的特点与传统的硅基太阳能电池相比较，染料敏化太阳能电池具有生产成本廉价[1]，生产过程简单，无毒，无污染且适合大规模生产，相对高的光电转化率等优势。
在技术方面，染料敏化太阳能电池是一种光电化学太阳能电池，它主要由导电基底，光阳极，光敏染料，电解质和电极五部分构成。
其中光阳极是DSSC[2]电池的核心部件之一，其结构和材料组成强烈影响着电池的光电转换效率。
染料敏化太阳能电池中二氧化钛的制备方法用于染料敏化太阳能电池中的二氧化钛薄膜会对太阳能电池的效率产生重要的影响，因此不同的制备方法具有不同的结构进而影响其性能和效率。
主要的制备方法如下。
（1）溶胶—凝胶法溶胶—凝胶法是制备二氧化钛胶体最常用的一种方法，通常采用钛酸丁脂为原料加入去离子水和无水乙醇配制成反应溶液，并加入冰醋酸和乙酰丙酮作为催化剂，以缓解钛酸丁脂的强烈水解，在不断搅拌下即能形成均匀透明的溶液。
通过调节溶液的酸碱度可以得到不同晶相和尺寸的二氧化钛凝胶。
3代太阳能电池的优缺点
(1)单晶硅太阳能电池
目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命最高可达25年。
(2)多晶硅太阳能电池
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约15％左右。
从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。
此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。
(3)非晶硅太阳能电池(薄膜式太阳电池)
非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。
但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。
钙钛矿+晶硅叠层电池技术
钙钛矿+晶硅叠层电池技术
钙钛矿（Perovskite）+晶硅叠层电池技术是一种新兴的太阳能
电池技术，结合了钙钛矿太阳能电池和晶硅太阳能电池的优点。
钙钛矿太阳能电池是一种第三代太阳能电池，具有高效能转换率和低成本的特点。
钙钛矿是一种结构特殊的晶体，能够在太阳光的作用下将光能转化为电能。
钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转换效率，可以达到20%以上，甚至可以达到31%的
高效率。
晶硅太阳能电池是目前最常见和成熟的太阳能电池技术，具有可靠性高、稳定性好等优点。
晶硅太阳能电池的光电转换效率通常在15-20%之间。
钙钛矿+晶硅叠层电池技术将两种不同材料的太阳能电池叠加
在一起，既能够利用钙钛矿太阳能电池高效率的优点，又能够保持晶硅太阳能电池的稳定性和可靠性。
这种叠层技术可以使整个太阳能电池的光电转换效率更高，同时降低制造成本。
钙钛矿+晶硅叠层电池技术在太阳能领域具有巨大的潜力。
目前，这种技术仍处于研发阶段，但已经取得了一定的进展。
未来，随着该技术的进一步成熟和商业化，它有望成为太阳能发电领域的重要技术之一。
太阳能电池第一、二、三代发展进程
太阳能电池第一、二、三代发展进程目前的电池片技术绝大部分（大概96%）是硅晶技术，不管是PERC还是TOPCon，还是HJT都是基于硅晶材料。
他的优势是量产成本低，光电转换效率高，是市场主流技术。
还有部分（4%左右）是薄膜电池，包括碲化镉，铜铟镓硒，钙钛矿等技术。
但他的成本较高，光电效率低，所以量很少。
晶硅/薄膜电池技术路线：光电转化效率：HJT+钙钛矿，是行业趋势。
技术发展史：→ 第1代：铝背场BSF电池 (2017年以前)→ 第2代：PERC电池 (2017年至今)→ 第2.5代：PERC+/TOPCon（隧穿氧化钝化电池）→ 第3代：HJT电池（也叫HIT电池，俗称异质结电池，全称晶体硅异质结太阳能电池）→ 第4代：HBC电池(也称IBC，即叉指式背接触电池，可能潜在方向)→ 第5代：钙钛矿叠层电池 (可能潜在方向)。
材料发展史：第一代太阳能电池——以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池。
目前这技术发展成熟且应用最为广泛，目前面对的问题是单晶硅太阳能电池对原料要求太高，以及多晶硅太阳能电池生产工艺过于复杂等问题。
第二代太阳能电池——薄膜太阳能电池，以CdTe、GaAs及CIGS为代表的的太阳能电池。
该技术与晶硅电池相比，优势在于所需材料较少且容易大面积生产，成本方面优势较明显。
第三代太阳能电池——基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型薄膜太阳能电池，如染料敏化太阳能电池（DSSCs）、钙钛矿太阳能电池（PSCs）和量子点太阳能电池（QDSCs）等。
钙钛矿电池钙钛矿是一类陶瓷氧化物，其分子通式为ABO3 ,呈八面体形状，结构特性优异；此类氧化物最早被发现，是存在于钙钛矿石中的钛酸钙（CaTiO3）化合物，因此而得名。
钙钛矿晶体的制备工艺简单，光电转换效率高，在光伏、LED等领域应用广泛。
钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），又被称作新概念太阳能电池，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池。
染料敏化太阳能电池的进展研究
染料敏化太阳能电池的进展研究染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized solar cells，DSSCs）是一种第三代太阳能电池技术。
它通过将染料敏化电子传输物质（纳米晶钛酸盐）涂覆在导电玻璃上，再将电解质涂覆在钛酸盐上，形成一个光敏层。
光在光敏层中被吸收，并激发电子，电子通过导电玻璃传输到负载。
染料敏化太阳能电池具有低成本、高效率、透明度高、制备工艺简单等优点，因此受到了广泛关注。
随着对染料敏化太阳能电池的研究深入，研究者们采用不同的方法和材料，不断提高其效率和稳定性。
例如，研究者使用无机半导体材料如TiO2、ZnO等作为电子传输材料，通过控制其晶粒尺寸和结构以提高电子传输效率。
同时，改进染料分子的设计和合成，可以增加染料的光吸收范围和光电转换效率。
在电解质方面，研究者已经替代了常用的有机电解质，如碘/碘离子电解液，使用无机电解质如柠檬酸锂盐电解液，提高了电池的稳定性和长期使用寿命。
此外，染料敏化太阳能电池的反应速度也是关注的焦点之一、使用催化剂如Pt、Ru等可以提高反应速度和光电转换效率。
另一个改进的方向是采用二维材料或金属有机框架（MOF）作为电子传输材料。
例如，石墨烯、二硫化钼等材料具有高导电性和光吸收能力，可以提高电子传输效率和光电转换效率。
MOF具有结构可调性和多孔性，可以通过调整结构和组分来提高电池的稳定性和性能。
此外，染料敏化太阳能电池的透明度也是研究的重点之一、目前，研究者们已经开发出透明的电解质和导电材料，可以用于制备透明的染料敏化太阳能电池，为建筑一体化光伏应用提供了可能。
最后，染料敏化太阳能电池的商业化应用仍面临一些挑战。
首先，其稳定性和寿命需要进一步提高。
其次，生产成本仍然较高，需要降低制造成本来提高竞争力。
最后，其能量转换效率仍然有待提高，以满足实际应用的需求。
综上所述，染料敏化太阳能电池作为一种新型的太阳能电池技术，在效率、成本和特性方面具有优势。
不断的研究和改进使得其效率和稳定性得到了显著提高，为其商业化应用提供了可能。
三代太阳电池简介小组展示
热光伏太阳电池
热光伏技术是将受热高温热辐射体的能量通过半导体P—N结电池直接
转换成电能的技术 。热光伏电池使用一个吸热装置吸收太阳光，再把吸收的 能量放出来供给电池量远小于阳光。这些光子中能量较高的被电池吸收转化 成电能，而其中能量较小的又被反射回来，容易被吸热装置吸收，用以保持 吸热装置的温度。这种方法的最大特点是电池不能吸收的那部分能量可以反 复利用。
带3是大块结晶中的价电子带和传导带，能带2是人工制备的中间能带。这样 ，高能量范围内的太阳光引起能带1和3问的转移，而中间能量范围的太阳光 引起能带1和2以及能带2和3间的转移而被吸收 。因此，和多结太阳电池的 情形一样，对削减短波长域的能量损失有较好的效果。
图 多能带太阳电池机理
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热载流子太阳电池
匹配的材料做材料电池利用，波长较长的光能够透射进去让较窄 能隙材料电池利用，这就有可能最大限度地将光能变成电能，这样的电池结 构就是叠层电池，可以大大提高性能和稳定性。
图 叠层太阳电池机理
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多能带太阳电池
多能带电池也称为不纯能带电池，最简单的就是3能带电池。能带1和能
热载流子电池采用避免光生载流子的非弹性碰撞的方式来减小能量的损
失，达到提高效率的目的，其极限效率约为86.8％，热载流子电池的基本设 计如下图。
图 热载流子太阳电池机理
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多载流子太阳电池
多载流子太阳电池尽可能多地将光子的能量用于激发出电子一空穴对，
而避免其转换成热能，提高其效率。
图 多载流子太阳电池机理
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➢ 第一代太阳电池定义： 第一代太阳能电池包括单晶硅太阳能电池和多晶
硅太阳能电池。然而单晶硅电池至少需要200μm厚 的硅片，成本太高。
第三代半导体太阳电池-概述说明以及解释
第三代半导体太阳电池-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：第三代半导体太阳电池是一种新型的太阳能转换技术，它与传统的硅基太阳电池相比具有许多独特的特点和优势。
第三代半导体太阳电池采用了不同于传统硅基太阳电池的材料和结构，可以实现更高的能量转换效率和更广泛的应用领域。
传统的硅基太阳电池在能量转换效率上存在一定的局限性，主要原因是硅材料的能带结构及其光吸收和电子传输性能。
而第三代半导体太阳电池采用了多种新型材料，例如有机光伏材料、染料敏化太阳电池材料、钙钛矿材料等，这些材料具有更广阔的光谱响应范围和更高的光电转化效率，可以通过合理设计和优化实现更高的能量转换效率。
除了能量转换效率更高外，第三代半导体太阳电池还具有更灵活的制备工艺和更广泛的应用场景。
传统的硅基太阳电池制备工艺复杂且成本较高，而第三代半导体太阳电池可以利用溶液法、喷墨打印法等低成本的制备技术，降低了制备成本并提高了制备效率。
同时，由于第三代半导体太阳电池材料形式多样且具有良好的可塑性，可以灵活地制备成各种形状和尺寸，从而具有更广泛的应用场景，如建筑一体化、便携式电子产品、智能穿戴设备等。
综上所述，第三代半导体太阳电池作为一种新型的太阳能转换技术，具有较高的能量转换效率、灵活的制备工艺和广泛的应用领域，有望在未来成为太阳能领域的重要发展方向。
1.2文章结构文章结构主要包括以下几个方面：1. 简介：首先介绍第三代半导体太阳电池的概念和意义，说明为什么它是一个重要的研究领域，并指出本文的主题和论点。
2. 原理解析：对第三代半导体太阳电池的工作原理进行详细解释，包括其材料组成、能级结构、电荷传输机制等方面的内容。
同时，列举一些典型的第三代半导体材料，如钙钛矿、有机无机杂化材料等。
3. 已有研究进展：介绍目前第三代半导体太阳电池领域的研究进展，包括新材料的开发、器件结构的优化等方面的内容。
同时，说明目前的研究存在的一些问题和挑战，以及可能的解决方案。
染料敏化太阳能电池电解液
染料敏化太阳能电池电解液
染料敏化太阳能电池（DSSC）是一种第三代太阳能电池，它利
用染料吸收光能并将其转化为电能。
电解液在DSSC中起着至关重要
的作用，它不仅提供了电子传输的通道，还有助于维持电池的稳定
性和性能。
电解液通常由电解质和还原剂组成，下面我会从几个角
度来详细解释电解液在染料敏化太阳能电池中的作用。
首先，电解液中的电解质扮演着电子传输的关键角色。
典型的DSSC电解质是碘/碘化物体系，碘离子在光照下被激发并吸收电子，随后将电子输送至电极。
此外，电解质还能够再生染料分子，使其
能够继续吸收光能并产生电子，从而实现光电转换过程。
因此，电
解质的选择和性能直接影响着DSSC的光电转换效率和稳定性。
其次，电解液中的还原剂也对DSSC的性能产生重要影响。
还原
剂的存在可以有效地减少电极上的电子复合，从而提高电池的光电
转换效率。
一般来说，还原剂需要具有良好的可溶性和稳定性，以
确保电池在长时间使用中能够保持稳定的性能。
常用的还原剂包括
一些有机物，如异丙醇和甲醇等。
此外，电解液还需要具备良好的光透过性，以确保光能能够充
分照射到染料敏化层并被吸收。
同时，电解液还需要具有适当的粘度和表面张力，以确保其能够均匀地涂覆在电极表面并形成连续的电解液层。
总的来说，电解液在染料敏化太阳能电池中起着至关重要的作用，它直接影响着电池的光电转换效率、稳定性和寿命。
因此，对电解液的研究和优化对于提高DSSC的性能具有重要意义。
希望这些信息能够帮助你更全面地了解染料敏化太阳能电池电解液的作用。
CIGS薄膜太阳能电池解析
现在CIGS组件处于产业化初级阶段，主要是美国、德国和日本等发达国 家公司。其工艺各具特色，主要采用的都是真空溅射技术，区别主要是制备 CIGS吸收层的部分工艺差别。下表给出了主要公司生产工艺比较。可以看出， 最主流形式是溅射金属预制层后硒化工艺。该工艺对溅射设备防腐要求低，维 护简单，生产过程更容易控制。也有采用四元化合物靶直接溅射CIGS的研究， 由于设备防腐要求高，吸收层存在缺陷，溅射后仍需要热退火处理，这种方法 现阶段没有表现出产业化优势。
CuInSe2黄铜矿晶格结构
非晶硅薄膜太阳能电池的优点
• • • • • • 低成本 能量返回期短 大面积自动化生产 高温性好 弱光响应好(充电效率高) 其他
• 低成本
• 单结晶硅太阳电池的厚度<0.5um。 • 主要原材料是生产高纯多晶硅过程中使用的硅烷，这种气体， 化学工业可大量供应，且十分便宜，制造一瓦非晶硅太阳能 电池的原材料本约RMB3.5-4（效率高于6%） • 且晶体硅太阳电池的基本厚度为240-270um，相差200多倍， 大规模生产需极大量的半导体级，仅硅片的成本就占整个太 阳电池成本的65-70%，在中国1瓦晶体硅太阳电池的硅材料 成本已上升到RMB22以上。
非晶硅太阳电池的市场
• 大规模地成本发电站
• 1996年美国APS公司在美国加州建了一个400千瓦的非晶硅电 站,引起光伏产业振动。 • Mass公司(欧洲第三大太阳能系统公司)去年从中国进口约 5MWp的非晶硅太阳能电池。 • 日本CANECA公司年产25MWp的非晶硅太阳能电池大部分输往 欧洲建大型发电站(约每座500KWp-1000KWp)。 • 德国RWESCHOOTT公司也具有30MWp年产量,全部用于建大规模 太阳能电站。
晶硅太阳能电池发展历程
晶硅太阳能电池发展历程晶硅太阳能电池是一种利用太阳光直接转换成电能的器件，它是太阳能利用的主要方式之一。
本文将从晶硅太阳能电池的发展历程出发，介绍其演变过程和技术进展。
第一代晶硅太阳能电池诞生于20世纪50年代，由贝尔实验室的研究人员发明。
这种太阳能电池是基于单晶硅材料制成的，光电转换效率较低，仅为6%左右。
虽然效率不高，但这种电池拥有较长的使用寿命和较高的可靠性，因此在一些特定领域得到了应用。
随着科技的不断进步，第二代晶硅太阳能电池于20世纪70年代末期问世。
与第一代电池相比，第二代电池的光电转换效率有了显著提升，达到了10%左右。
这是因为研究人员采用了多晶硅材料制作电池，提高了电池的光吸收能力。
此外，第二代电池的制造成本也有所降低，使其更加实用化。
进入21世纪，第三代晶硅太阳能电池开始崭露头角。
第三代电池采用了新型材料和结构设计，进一步提高了光电转换效率。
比如，研究人员引入了薄膜技术，将晶硅材料制成薄膜状，使得电池更加轻薄灵活，并且显著降低了制造成本。
此外，还有一些新材料如铜铟镓硒(CIGS)、钙钛矿等被应用于第三代电池，进一步提高了光电转换效率。
晶硅太阳能电池的研究重点主要集中在第四代电池上。
第四代电池是指采用新型材料和新工艺制成的太阳能电池，其光电转换效率更高，可达到20%以上。
研究人员通过改善材料的吸收能力、增强载流子的传输效率等手段，不断推动着晶硅太阳能电池技术的发展。
除了提高光电转换效率外，晶硅太阳能电池还在其他方面取得了一些突破。
比如，研究人员不断改进电池的耐热性能，使其能够在高温环境下工作。
此外，还有一些新型结构的晶硅太阳能电池被提出，如多结太阳能电池、透明太阳能电池等，丰富了晶硅太阳能电池的应用领域。
总的来说，晶硅太阳能电池经过多年的发展，从第一代到第四代，光电转换效率逐渐提高，制造成本逐渐降低，应用范围逐渐扩大。
随着技术的进步和创新的推动，相信晶硅太阳能电池在未来会继续取得更大的突破，为可持续能源的发展做出更大的贡献。
三代太阳能电池材料的介绍说明
三代太阳能电池材料的介绍说明第一代太阳能电池是利用单晶硅或多晶硅制成的硅基太阳能电池。
这种电池具有高效率和良好的稳定性，是目前市场上最常见的太阳能电池。
然而，硅基太阳能电池材料成本高昂，制造过程复杂，且对光照的依赖性较强。
因此，人们开始寻求更先进、更高效的太阳能电池材料。
第二代太阳能电池是利用薄膜材料制成的薄膜太阳能电池。
薄膜太阳能电池通常采用非晶硅、铜铟镓硒等材料。
相比于硅基太阳能电池，薄膜太阳能电池具有制造成本低、重量轻、柔性可弯曲等优点。
然而，薄膜太阳能电池的效率相对较低，且在长时间使用后会出现功率衰减。
因此，人们进一步探索出了第三代太阳能电池的材料。
第三代太阳能电池是利用新型材料制成的太阳能电池，具有很高的效率和稳定性。
下面介绍几种常见的第三代太阳能电池材料。
第一种是钙钛矿太阳能电池。
钙钛矿太阳能电池是近年来发展最快的一种太阳能电池技术，其光电转换效率已突破25%。
钙钛矿材料具有良好的光吸收性能和电荷传输性能，可以在宽范围的太阳光谱下高效转换太阳能。
此外，钙钛矿材料制备工艺相对简单，制造成本较低，因此具有很大的应用潜力。
第二种是有机太阳能电池。
有机太阳能电池采用有机半导体材料，具有制造工艺简单、成本低、柔性可弯曲等特点。
虽然有机太阳能电池的效率相对较低，但其在室内环境下也能够工作，并且可以制造成各种颜色和形状，具有很大的设计灵活性。
有机太阳能电池可以应用在一些特殊场景，如智能穿戴设备、可穿戴设备等。
第三种是钙钛磷化物太阳能电池。
钙钛磷化物太阳能电池采用钙钛磷化物材料作为光吸收层，具有高效率和长寿命的特点。
钙钛磷化物材料在宽范围的光谱下都能够实现高效转换，并且具有较高的光稳定性和热稳定性。
钙钛磷化物太阳能电池的制造工艺相对复杂，但其高效率和长寿命使其在大规模应用方面具有很大的潜力。
第三代太阳能电池材料的不断发展和研究为太阳能电池的性能和应用带来了新的突破。
钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池和钙钛磷化物太阳能电池都具有不同的特点和应用领域，它们将为可再生能源的发展做出重要贡献。
太阳能电池的发展历史 (2)
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，其发展历史可以追溯到19世纪初。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历程，包括关键技术突破、应用领域拓展以及未来发展趋势。
1. 太阳能电池的起源太阳能电池的概念最早由法国物理学家爱德蒙·贝克勒耳在1839年提出。
他发现，当光照射到某些材料上时，会产生微弱的电流。
这一现象被称为光电效应，为太阳能电池的发展奠定了基础。
2. 第一代太阳能电池：硒光电池在19世纪末，美国发明家查尔斯·费德尔和威廉·莫尔斯发明了第一种实用的太阳能电池，即硒光电池。
这种光电池利用硒的光电效应将太阳能转化为电能。
然而，硒光电池效率低下且成本高昂，限制了其应用范围。
3. 第二代太阳能电池：硅光电池20世纪50年代，贝尔实验室的科学家发明了硅光电池，标志着第二代太阳能电池的诞生。
硅光电池利用硅材料的光电效应将太阳能转化为电能。
硅光电池的效率相对较高，且成本逐渐降低，使其在航天、通信和农业等领域得到了广泛应用。
4. 第三代太阳能电池：多晶硅光电池和薄膜太阳能电池20世纪70年代，多晶硅光电池和薄膜太阳能电池成为第三代太阳能电池的代表。
多晶硅光电池采用多晶硅材料创造，相比单晶硅光电池，其创造成本更低，但效率稍低。
薄膜太阳能电池采用薄膜材料创造，具有灵便性和轻便性，适合于一些特殊应用场景。
5. 第四代太阳能电池：有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池近年来，有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池成为第四代太阳能电池的研究热点。
有机太阳能电池利用有机半导体材料将太阳能转化为电能，具有创造成本低、柔性可塑等优势。
钙钛矿太阳能电池利用钙钛矿材料的光电效应，具有高效率和创造成本低的特点。
6. 太阳能电池的应用领域拓展随着太阳能电池技术的不断进步，其应用领域也在不断拓展。
太阳能电池广泛应用于航天、通信、农业、建造等领域。
在航天领域，太阳能电池被用于为卫星和航天器供电；在通信领域，太阳能电池被用于为远程通信设备和无线电台供电；在农业领域，太阳能电池被用于为灌溉系统和农业设备供电；在建造领域，太阳能电池被用于建造一体化和城市光伏发电。
太阳能电池的分类
太阳能电池的分类太阳能电池发展划分为三代。
第一代是以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池。
以晶硅为材料的第一代太阳能电池技术已经发展成熟且应用最为广泛。
但由于单晶硅太阳能电池对原料要求过高以及多晶硅太阳a能电池复杂的生产工艺等缺点，促使人们开始研发第二代薄膜太阳能电池，其中以碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)及铜铟镓硒化合物(CIGS)为代表的太阳能电池开始成为研究热点。
与晶硅电池相比，薄膜太阳能电池所需材料较少且容易大面积生产，故在降低成本方面显现优势，其效率也在逐步提高。
第三代则是基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型太阳能电池，如染料敏化太阳能电池(DSSCs)、钙钛矿太阳能电池(PSCs)和量子点太阳能电池(QDSCs)等。
目前，各类太阳能电池都取得较大的发展，形成了以晶硅太阳能电池为基础，薄膜太阳能电池为发展对象及以DSSCs、PSCs和QDSCs为前沿的太阳能电池发展格局。
1.第一类太阳能电池1.1单晶硅太阳能电池单晶硅是所有晶硅太阳能电池中制造工艺及技术最成熟和稳定性最高的一类太阳能电池。
理论上，光伏响应材料的最佳禁带宽度在1.4 eV左右，而单晶硅的禁带宽度为1.12 eV，是已知自然界中存在的和最佳禁带宽度最为接近的单质材料。
单晶硅太阳能电池主要通过硅片的清洗和制绒、扩散制结、边缘刻蚀、去磷硅玻璃、制备减反射膜、制作电极、烧结等工艺制备而成。
经过多年的发展，单晶硅太阳能电池的制造工艺和效率都有了很大的改进和提升。
单晶硅太阳能电池以其高效率和稳定性，在光伏行业占有统治地位，而且还会维持很长一段时间。
但是由于硅电池所需硅材料的纯度需达到99.9999%，造成单晶硅的价格居高不下，另外，复杂的制造工艺也导致其难以大范围推广使用。
因此在后续的单晶硅太阳能电池发展历程中，主要的方向应该是简化其生产过程和所需硅材料的提纯工艺以期降低单晶硅太阳能电池的生产成本，加快其普及化进程。
1.2多晶硅太阳能电池相比单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池对原材料的纯度要求较低，原料来源也较广泛，因此成本要比单晶硅太阳能电池低很多。
如何精准测量第三代(有机、染料敏化、钙钛矿)太阳能电池
如何精准测量第三代(有机、染料敏化、钙钛矿)太阳能电池随着电池材料的日新月异，有别于传统晶硅电池，新型电池在测试或评价方法上，比传统晶硅电池有更严谨的测试要求。
本文将介绍第三代太阳能电池之最大功率测量方法，提供一标准的测试方法来达到更精确的结果。
由测试光源的光谱和电池间的光谱响应来计算和标准测试条件STC下AM1.5G光谱的差异；经由此方法来选择合适的标准电池，再利用此标准电池来标定太阳模拟器标准光强，减少测试误差及不确定度。
1. 简介有机太阳电池OPV、染料敏化太阳电池DSSC及钙钛矿Perovskite(PVK) 研究在近几年来有跃进式的发展，目前有不少研究单位研究出转换效率突破10%的电池结构，且效率持续增加中，但其测试方式却不同于较成熟的晶硅电池。
由于此类电池材料对光的反应不如晶硅电池快，所以测试上必需考虑测试的反应时间，才能真正有效测量电池效率；另一个很重要的原因在测试前模拟光源的光强校准，因为OPV/DSSC/PVK和晶硅参考电池其光谱响应有很明显的差异，也就是光谱失配，所以必需透过光谱失配修正后才能进行光强校准。
选择合适的标准电池能减小(忽略)和待测电池的光谱失配，才不会造成测量上的误差。
2. 光谱失配修正在国际规范IEC 60904-9清楚定义评价太阳模拟器等级的方式，对于最大功率量测时的辐照度，使用标准电池来标定测试时的辐照度，但太阳模拟器光谱和标准测试条件AM 1.5G光谱必然的存在光谱误差，即使是等级A的太阳模拟器，仍有近±25%的误差。
而标准电池和待测样品的光谱响应若不同时，则必需透过IEC 60904-7计算光谱失配来修正辐照度。
如图一，以OPV为例，太阳模拟器光谱和电池的光谱响应图。
图一、太阳模拟器光谱和电池的光谱响应图IEC 60904-7 提供了一光谱失配的方法如式(1)，MM =∫E ref (λ)S ref (λ)dλ∫E meas (λ)S sample (λ)dλ∫E meas (λ)S ref (λ)dλ∫E ref (λ)S sample (λ)dλ(1)其中E ref (λ)是参考的光谱辐照度，较常用的光谱也就是AM 1.5G ；E meas (λ)是测试时，当下光源的光谱；S ref (λ)是用来标定模拟器光强的标准电池光谱响应；S sample (λ)是待测电池的光谱响应。
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第三代太阳能电池简介何宇亮1，2，3，4王树娟1高全荣1沈文忠3丁建宁2施毅41，无锡新长江纳米电子科技有限公司（无锡长江路7号，2140287）2，江苏大学微纳米科技中心（镇江学府路301号，212013）3，上海交通大学太阳能研究所（上海闵行区东川路800号，200240）4，南京大学物理学（南京汉路37号，210093）摘要在当前迅速发展的绿色能源中，硅片状太阳能电池占有很大的优势（又被称做第一代太阳能电池），然而为了大幅度降低成本扩大产量，以非晶硅薄膜太阳能电池（又被称为第二代太阳能电池）为代表的薄膜型太阳电池正在赶上，专家估计不久将会占有市场。
为了进一步克服前二者存在着的不可克服的弱点，不断提高电池的光电性能及转换效率，近些年叠层式薄膜太阳能电池的研究已受到各国科学界重视。
由于它已表现出比前二者具有更强的优势和应用前景，因此已被国内外学术界命名为第三代太阳能电池。
作者结合自己在这方面的工作和一些设想对它做一些简要的介绍。
1、第三代太阳能电池指的是什么在全球绿色能源大幅度蓬勃发展中，对太阳能的利用已被各个先进国家列为非常重要的地位。
一般称目前正在大量生产且在市场上占主要地位的单晶硅、多晶硅片状电池为第一代太阳能电池，它从上世界50年代发展到今天其工艺技术已成熟且光电转换效率已达15～25％（其理论上极限值为29％）。
正是由于它使用的是体硅材料，不仅对硅材料消耗量很大，以至成本高，而且其转换效率已接近于理论极限值，进一步发展的空间有限。
近十多年来属于第二代的薄膜型太阳能电池发展迅速，且已有大量投产，具有与第一代太阳能电池抗衡的苗头。
据了解，日本Sharp公司将于今年在大阪市建立一座年产量达1GW的非晶硅薄膜太阳能电池厂。
我国已计划将在无锡建造一条全自动化非晶硅太阳能电池生产线，每年可生产光电155MW。
大家知道，非晶硅薄膜对可见光的吸收能力比晶体硅高500倍，电池厚度仅为晶体硅电池的百分之几（μm量级），它可以以廉价玻璃、柔性塑料以及不锈钢薄片为衬底材料。
这不仅大大降低了制作成本，节省硅材料，还能根据需要制成大面积的电池板，这些都是它的优势。
虽然它的光电转化效率还较低，仅为（6～10）％，但提高的空间较大。
随着科学技术的不断提高以及人们对低温成膜技术的不断改进，几年之后很有可能超过目前多晶硅电池的转变效率。
在第二代薄膜型太阳能电池中近十多年来还发展了一种有机薄膜太阳能电池，又称染料敏化电池。
它是在导电玻璃基板上使用电化学方法由多孔纳米TiO2薄膜组成，以后又发展成采用高度有序的TiO2纳米管阵列结构取代TiO2胶体，从而大大改进了TiO2染料太阳能电池的光电性能。
据报导，目前其最高光电转换效率已达11％。
为了改进第一代、第二代太阳能电池存在着的问题，不断降低成本和提高光电转换效率，学术界一直在对电池的转换机制和电池结构进行着大量的研究。
因此，在进入21世纪以来，国内外逐渐有人提出了“第三代太阳能电池”。
所谓第三代太阳能电池主要是针对提高电池性能、转换效率以及简化工艺流程降低成本为目的的一些新型电池结构。
如过去曾有过的叠层太阳能电池：GaInP/GaAs/Ge 以及Si，Ge合金电池等。
由于在太阳能电池结构中加入不同材料，其禁带宽度E g不同，使它对太阳光吸收的频谱范围拉宽，从而扩大了对光的吸收能力被认为是提高电池效率的最直接办法。
2、太阳能电池转换效率的极限每天从太阳上辐射到地球表面的太阳能是巨大的，然而其利用率很微小。
同样，照射到太阳能电池板上的光能转换成电能的比例也是小的，为什么？入射到电池板上的太阳能耗散到哪里去了？热力学原理指出：任何物体所吸收的能量都不可能100％的转化为功，太阳能电池板所吸收的光能也不可能摆脱热力学定律的束缚。
因此，任何一种太阳能电池的光电转换效率都存在一个极限值，在热力学上称为“卡诺极限”。
曾有人计算过，单晶硅太阳能电池的转换效率最高理论值为29％，而纳米硅电池的最高理论值为31.7％。
对此，我们必须首先认清，被太阳能电池板吸收的光能大部分到哪里去了。
从半导体能带结构看，被吸收的太阳光光子能量只有hv≥E g的那些才可能将价带边缘的价电子激发到导带底形成光生电子－空穴对，这些光生截流子漂移到P-N结两端形成光生电压V oc，这是太阳能电池的基本工作原理。
对于hv<E g的那些光子没有能力激发出电子－空穴对，它对造成光电流不起作用，只能消耗在晶格内部，称为非吸收损失。
对于hv>E g的光子，除了激发出一对电子－空穴外尚具有一些多余的能量hv’,使被激发的电子－空穴对的能量高于晶格的热平衡能量，而这部分能量hv’也逐渐的同晶格原子碰撞而消失。
因此使我们认识到，选用单一材料制成的太阳能电池，如单晶硅或非晶硅，因为它只有一种E g值，对太阳能的吸收能力是有限的，要想提高太阳能电池板对入射光的吸收能力应该选用具有不同E g值的多种薄膜材料组成叠层太阳能电池结构才行。
如上世纪90年代研制成的GaInP/GaAs/Ge叠层太阳电池的转换效率能提高到40％。
3、提高和改善薄膜材料的质量是首要问题一切材料都是由晶格原子按一定规则有序或无序排列组成的。
而自由电子或光生电子－空穴对在材料中运动时必然要同这些晶格原子发生碰撞而交换能量。
另外，材料中还具有各种不同类型的缺陷，对光生截流子的运动造成阻力。
因此，我们要想进一步提高光电转换效率首先要做的事是使太阳能电池板所吸收的光能尽可能多的进入光电转换过程，同时尽量减少光热过程的发生。
要做到这一点应该从事两方面的研究：1）不断提高生成膜的质量。
尤其在使用低温等离子体沉积技术中（如PECVD、MWCVD等）如何通过人为的控制等离子密度以及成膜的细微过程（表面反应、脱氢过程等）是至关重要的学术研究。
近些年来国内外已有不少研究单位使用甚高频率（VHF）等离子体技术成膜，在提高薄膜生长速率及改善有效掺杂方面已取得明显成效。
陈光华等在MW-CVD成膜过程中在衬底板下面附加一块磁铁能使等离子在衬底片附近更加均匀和集中，并有效的改善了膜的质量。
我们在沉积纳米硅薄膜过程中与RF射频电源并联附加一直流（D.C）偏压能有效的控制晶粒的成核密度（X C值）。
显然，射频频率、电场和磁场对等离子体的性质是起作用的，并直接影响到生成膜的品质。
无疑，这是一值得进行深入研究的学术问题。
2）自组织生长技术的引用近些年来，在太阳能电池结构中，极薄层薄膜的生长（几－几十nm）引起重视，例如，在电池的PIN结构中有时为了提高光的吸收率及增强薄层内的量子过程需要把P层或N层做的极薄（～20nm），这就给工艺生长增加了一定难度。
另一方面，在新型太阳能电池结构中正在把带有纳米晶粒的新结构引进来，如μc－Si：H和nc－Si：H等。
在这些新颖结构中如何能人为的控制晶粒的有序排列及其大小是非常需要的事。
已知，晶粒尺寸的大小是直接决定薄膜禁带宽度E g的。
在能够控制晶粒（量子点）密度，大小及及有序排列方面，一种叫做自组织生长技术近些年来受到了很大的重视。
它是以固体表面上具有一定能量的价键状态作为反应活性位置或优先成核中心为前提的。
例如，由于晶格失配造成的应变能，Si-H，Si-OH非饱和键形成的范德瓦尔力等。
实验给出，这种“有限的成核中心”可以通过适当的选择晶面通过一定的化学处理而形成的低位能区。
例如Miyayaki等采用浓度为0.1%的HF对热生长的SiO2表面进行化学腐蚀以形成由Si-OH键终端的SiO2活性表面，然后在LPCVD工艺中自组织生长出具有表面密度为1011/cm2，大小仅～2nm的Si纳米小晶粒（量子点）。
使用这种方法依靠SiH4气体分子的热分解反应，在其Si-O-Si键终端SiO2表面上能自组织生长成单层，双层以至多层的硅纳米量子点并呈现出双势垒结构中的共振隧穿输运特性。
使用自组织生长技术沉积薄膜的主要优点是，适宜在大面积基片上生长量子点，只要合理的控制生长温度、反应气压以及沉积时间便可实现在基片上的超薄薄膜的生长。
作者认为，一旦把该项技术应用到太阳能电池结构中来定会有惊人的效果。
（3）不同材料组成叠层薄膜太阳能电池不同类型的薄膜材料对光波的吸收范围不同。
因此选用多种具有不同Eg值的材料构成叠层式薄膜太阳能电池就可以将不同波段的太阳光尽可能多的吸收并直接激发出光生电子-空穴对，尽可能多的造成光电流，这是提高电池转换效率的最直接的办法。
这种属于第三代太阳能电池的叠层式薄膜电池的光电转换效率将能达到（40-60%），或接近于卡诺极限值。
2006年美国Los Alamos国家实验室曾报导，在纳米太阳能电池中观察到了一个高能量的光子（hv）具有同时激发出多个电子-空穴对的多重激发现象，这将会使纳米太阳能电池的输出电流大大增大。
这是在其他太阳能电池中尚未观察到的。
(4) 实现第三代叠层式薄膜太阳能电池的途径利用硅薄膜材料的结构不同，从a-Si:H→m c-Si:H →nc-Si:H，能使它具有不同的禁带宽度Eg值。
大量的实验和理论工作总结出，从非晶硅薄膜→微晶硅薄膜→纳米硅薄膜，通过工艺条件可以使硅薄膜的有效禁带从1.5eV→2.4eV范围内的变化。
在P-I-N太阳能电池的结构中，如果我们有意识的将I层薄膜厚度拉宽，并在薄膜沉积过程中通过控制各工艺参数使它分成具有不同Eg值得三个子层N1,N2,和N3，如图1所示。
这样就形成了具有同质结构的多层膜太阳能电池。
这种电池结构是在PECVD成膜过程中一气呵成，在现有工艺中可以实现的。
上海交大太阳能研究所曾设计过这种结构并在工艺中实现过。
利用电池结构的各种参数，对上述P-I-N型变能隙太阳能电池进行了AMPS软件模拟，得出电池的各基本参数是：Jsc=24.06ma/cm2，Voc=1.05V, FF=87.9%以及转换效率h=22.13%。
模拟结果表明：纳米硅变能隙太阳能电池的各种参数与单一的非晶硅太阳能电池相比，电池的性能确实有了明显的改善。
这不仅是由于纳米硅薄膜对太阳光谱的吸收范围扩大了，更是由于该薄膜呈现出量子尺寸效应。
通过人为改变工艺参数使I层分成具有不同Eg值的子层N1，N2和N3，从而实现了太阳能光谱分区域被吸收让入射的光子更多的直接转变成光生电子-空穴对，达到提高太阳能电池转换效率的目的。
5 小结第三代太阳能电池是对已存在的叠层太阳能电池的一种新的称呼。
这是由于在太阳能电池中引进新的结构后其各种电池参数，尤其是转换效率及稳定性方面有了较大幅度的改进。
并且转换效率的理论值已超过第一代和第二代。
然而并不是电池结构的层数越多越好。
因为任何事情都有一个极限，层数多了无疑增多了工艺流程，提高了成本。
所以应该全面考虑。
另外，作者还认为，在第三代太阳能电池的进展中硅材料仍然具有它的优势。