晶硅电池与薄膜电池的优势

合集下载

晶硅太阳能与薄膜太阳能区别

1、晶硅电池:
晶硅电池包括单晶硅和多晶硅，其中多晶硅电池占主导地位，且技术最为成熟。

优势：
晶硅电池的光电转化率更高，国内晶硅电池转化率也已达到了17%到19%。

晶硅电池技术发展得较为成熟，企业不需频繁进行技术改造。

晶硅电池的设备投资较低，国产设备已经可以满足电池片生产线大部分的需求。

晶硅技术的另一优势在于成熟的生产工艺。

目前大部分单晶硅电池片厂商良品率可达98%以上，而多晶硅电池片生产的良品率也在95%以上。

劣势：
产业链工艺复杂，成本大幅度降低的可能不大。

原材料成本波动幅度较大，近年来国际市场上的多晶硅接连上演过山车的行情。

硅产业是一个高污染、高耗能的产业，存在政策调整风险。

2、薄膜电池:
薄膜电池是在玻璃、不锈钢等物质表面附上几微米后的感光材料制成。

优势：薄膜电池用材料少、制造工艺简单、耗能少、可大面积连续生产，并可采用玻璃或不锈钢等低成本材料作为衬底。

薄膜电池现已发展出多种技术路线，其中CIGS（铜铟镓硒）薄膜太阳能技术、柔性薄膜光伏模块技术等已取得阶段性成果，与晶硅电池光电转化率上的差距正在逐渐缩小。

薄膜电池弱光响应较好，因此特别适合应用于沙漠光伏电站。

以薄膜太阳能电池为主要部件的光伏系统，能够很好的实现光伏建筑一体化。

劣势：
薄膜电池的光电转化率偏低，一般只有8%左右。

薄膜电池的设备和技术投资
是晶硅电池的数倍。

薄膜电池组件生产的良率不尽如人意。

非/微晶硅薄膜电池组件的良品率目前只在60%左右。

CIGS电池组主流厂商也只到65%。

减薄晶体硅太阳电池给薄膜太阳电池的启示(下)

来光吸收损失的问题了吗？ＲｅｆｌＣ１７年提ｄｅｄ于９４ｉ
出用 “ ａ（ｔｐ陷阱）ｒ ”技术解决此问题，光经过多次反射就能 “ 锁 ” 电池内，通过增加光在电池闭在可中的贯穿次数来延长光程。也就是使光在吸收层
面，其倾斜角ａ应构成光在硅层内的全反射，达到
光波导的效果。另一种（见图４）参ｂ是利用绒面结
构获得光在膜内多次（）射。是一种适于生产全反这使用的结构。这应该是最早的 “ 陷阱 ”设计模光式，Ｒｅｆｌ提出的概念，已扩展至薄膜电池，ｄｅｉｄ所
— — —
ＳＯＬＡＲＥＮＥＲＧＹ３２１１『０１
／辍 “
ｇ楼擗
同厚薄材料收集系∞ 的差异仅扣％５ ∞ 吣数 ∞ ∞ ∞ ∞ ２Ｏ，而厚度为１０ｍ时则相差２。见减薄厚也相应降低了。
１厚度减薄问题的提出
减薄材料厚度除成本优势外，还会带来什么好处以及相应难点？事实上减薄厚度有利于增强Ｐ结电池内光生载流子的收集。美国ＲＣ的ＮＡ
Ｄａｉｅｆｌ等［１１７年首先对晶硅太阳电池ｖｄＲｄｅｉｄ３于９４Ｉ４的厚度提出 “ 疑议 ” ，明确提出减少晶硅太阳电池吸收层材料厚度的好处以及相应因厚度减薄而使
沿用至今也未能完全突破。

太阳能电池材料的种类、原理和特点

太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置，它是太阳能光伏发电系统的核心部件之一。

太阳能电池材料的种类、原理和特点是影响太阳能电池性能和应用领域的关键因素。

本文将围绕这一主题展开讨论，以便为读者深入了解太阳能电池提供全面的了解。

一、太阳能电池材料的种类太阳能电池材料可以分为晶体硅、非晶硅、多晶硅、柔性薄膜电池材料等几种主要类型。

1. 晶体硅晶体硅是太阳能电池最常用的材料之一，它主要由单晶硅和多晶硅两种类型，其中单晶硅的电池效率较高，但成本较高，多晶硅则相对便宜一些。

2. 非晶硅非晶硅是一种非晶态材料，是将硅薄片进行涂覆和烧结而成的，其电池效率较低，但成本较低，适合一些需要成本控制的应用场景。

3. 多晶硅多晶硅电池是利用多晶硅片制成，其性价比相对较高，广泛应用于家用光伏电站和商业光伏电站中。

4. 柔性薄膜电池材料柔性薄膜电池是一种新型的太阳能电池材料，主要由非晶硅材料、铜铟镓硒等化合物材料制成，具有柔性、轻薄、便于携带等优点，是未来太阳能电池发展的方向。

二、太阳能电池材料的原理太阳能电池是利用光电效应将太阳能直接转换为电能的装置。

不同类型的太阳能电池材料有着不同的工作原理。

1. 晶体硅晶体硅太阳能电池的工作原理是通过P-N结构实现的。

当太阳光照射在P-N结上时，光子的能量被硅中的电子吸收并激发，使得电子跃迁到导带中，形成光生电子和空穴。

这些光生电子和空穴会在P-N结的作用下分离，从而形成电流，从而实现将太阳能光能转化为电能。

2. 非晶硅非晶硅太阳能电池利用非晶硅薄膜吸收太阳光的能量，并将其转化为电能。

其工作原理与晶体硅相似，但非晶硅的材料结构不规则，电子的运动方式也有所不同。

3. 柔性薄膜电池材料柔性薄膜电池材料利用非晶硅、铜铟镓硒等化合物材料，通过薄膜沉积技术将材料制备成薄膜，实现光伏效应的转化工作原理与晶体硅和非晶硅类似，通过材料的光电转换将太阳光能转换为电能。

三、太阳能电池材料的特点不同种类的太阳能电池材料各有其独特的特点和适用场景。

铟矿资源报道之二——铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池行业

铟矿资源报道之二——铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池行业一、薄膜电池行业概述由于晶体硅电池成本长期处于高位，业内一直通过提升电池转换效率、降低硅片切割厚度等技术来降低成本。

与此同时，薄膜电池作为第二代太阳能电池逐渐受到行业关注并增长迅速。

图1：光伏电池分类关于光伏电池未来的发展趋势：晶体硅电池随着工艺的不断改进、成本的持续下降，短期内依然处于主导地位。

而薄膜涂层电池由于其低成本的特点，其在转换效率方面还有提升的空间，未来市场份额势必会有明显的增长。

而从市场预测情况来看，未来薄膜电池中CIGS薄膜电池的增速最为明显。

1 CIGS 薄膜电池概况CIS是CuInSe2的缩写，是一种Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元化合物半导体材料。

由于它对可见光的吸收系数非常高，所以是制作薄膜太阳电池的优良材料。

以P型铜铟硒(CuInSe2)和N型硫化镉(CdS)做成的异质结薄膜太阳电池具有低成本，高转换效率和近于单晶硅太阳电池的稳定性。

近年研究将Ga替代CIS材料中的部分In，形成CuIn1-xGaxSe2(简称CIGS)四元化合物。

由ZnO/CdS/CIGS结构制作的太阳电池有较高的开路电压，转换效率也相应地提高了许多。

CIGS电池在实验室已经达到19.9%的转换率，远高于其他薄膜电池。

二、CIGS薄膜电池优势1 薄膜电池的低成本优势所在，相对于晶硅电池材料成本便宜薄膜电池相对于晶硅电池最大的优势在于成本，在前几年多晶硅价格处于高位的时候，薄膜电池的成本优势更为明显。

通过我们前面的分析也可以看出，即使在近期多晶硅大幅下降的情况下，薄膜电池的成本优势依然明显。

CIGS薄膜电池具备相对于晶硅电池的成本优势，CIGS电池采用了廉价的玻璃做衬底，采用溅射技术为制备的主要技术，这样Cu，In，Ga，Al，Zn的耗损量很少。

而对大规模工业生产而言，如能保持比较高的电池的效率，电池的价格以每瓦计算会比相应的单晶硅和多晶硅电池的价格低得多。

另外，我们前面一直讨论的是光伏电站的初始建站成本，实际薄膜电池的弱光效应是其由于晶硅电池的另一大优势。

晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。

【摘要】晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池是目前主流的太阳能电池技术。

晶体硅太阳能电池采用单晶硅或多晶硅制成，具有高转换效率和较长寿命的特点，广泛应用于家用光伏发电系统和大型光伏电站。

制造成本高和生产过程能耗大是其主要缺点。

薄膜太阳能电池利用薄膜材料制成，具有灵活性和轻便性，适用于建筑一体化等特殊场景。

但是转换效率较低，使用寿命短。

比较晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的效率、成本、适用场景等方面可见各有优劣。

未来，随着技术的进步和成本的下降，晶体硅和薄膜太阳能电池将继续发展，为清洁能源产业注入新动力。

【关键词】晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、原理、特点、应用、优缺点、比较、发展前景、总结。

1. 引言1.1 太阳能电池简介太阳能电池，也称为光伏电池，是一种能够将太阳能转化为电能的设备。

它是利用半导体材料的光电效应将太阳辐射直接转换为直流电的装置。

太阳能电池是清洁能源中的重要组成部分，具有环保、可再生和低碳的特点。

太阳能电池的核心部件是光伏电池片，其主要材料包括硅、硒化镉、铜铟镓硒等。

目前市场上主要有晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两类。

晶体硅太阳能电池具有较高的转换效率和稳定性，是目前主流的太阳能电池技术；而薄膜太阳能电池则具有柔性、轻便和生产成本低的优势。

太阳能电池的应用领域广泛，包括家用光伏发电系统、工业和商业用途，以及航天航空领域等。

随着太阳能产业的快速发展，太阳能电池的效率和成本不断提升，未来将在能源领域扮演越来越重要的角色。

1.2 晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池介绍晶体硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一。

它由大面积的单晶硅或多晶硅材料组成，通过将硅材料加工成光伏电池片并组装成电池组，从而将太阳能转化为电能。

晶体硅太阳能电池具有转换效率高、稳定性好、寿命长等优点，被广泛应用于屋顶光伏发电、太阳能光伏电站等领域。

薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术，采用薄膜材料作为光伏电池片，相比于晶体硅太阳能电池，薄膜太阳能电池具有重量轻、柔软性好、制造成本低等优点。

薄膜太阳能电池组件与晶体硅电池组件对比

薄膜太阳能电池与晶体硅电池特点介绍商用的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。

薄膜电池目前常见有：非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟硒电池等。

上述各类型电池主要性能如下表1.1 所示。

表1.1 太阳能电池分类汇总表种类电池类型商用效率实验室效率使用寿命优点单晶硅 14%～17%23% 25 年效率高技术成熟晶硅电池多晶硅 13%～15%20.3% 25 年效率较高技术成熟非晶硅 6%～9% 13% 25 年弱光效应好成本相对较低碲化镉 8%～10% 15.8% 25 年弱光效应好成本相对较低薄膜电池铜铟硒 10%～13%15.3% 25 年弱光效应好成本相对较低单晶硅、多晶硅太阳能电池具有制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点；非晶硅薄膜太阳能电池具有弱光效应好，成本相对于硅太阳能电池较低的优点。

而碲化镉则由于原材料存在较严重的环保回收问题；铜铟硒电池则因原材料稀缺性、成品率低，其规模化生产受到限制。

一、非晶硅薄膜与晶体硅的区别1、非晶硅薄膜组件材料和制造工艺对环境友好，易于形成大规模生产能力；2、非晶硅薄膜组件品种多，用途广；3、非晶硅薄膜组件能更好的配合建筑分格，更能体现建筑美观；4、非晶硅薄膜组件具备弱光发电的性能；5、非晶硅薄膜组件透光性好，透光度可从5%到30%；6、非晶硅薄膜组件高温性能好，高温对发电性能的影响比晶体硅的小很多；7、晶体硅具有“热斑效应”，而阴影对非晶硅的影响很小；8、晶体硅组件光电转换效率较非晶硅薄膜组件稍高；9、晶体硅组件占地面积较非晶硅薄膜组件稍少；二、温度对输出功率的影响1、当工作温度为25℃时，两者均无功率损失；2、随着工作温度的不断上升，晶体硅的实际输出功率会出现大幅度下降，下降幅度约为非晶硅的3 倍；3、高温环境下，非晶硅材料的优势尤为明显。

温度系数（%/℃）组件类别开路电压短路电流最大功率非晶硅 -0.34 0.018 -0.19晶体硅 -0.34 0.065 -0.43 三、弱光环境发电量的测试四、“热斑效应”的影响1、对于晶体硅太阳电池，小遮挡即可引起大功率损失，即“热斑效应”；2、阴影遮挡对于薄膜电池的影响要小得多。

薄膜电池与晶体硅电池比较

发电成本高是两大类太阳能电池的共性问题晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池是目前光伏市场的两种要产品，晶硅太阳能电池占据市场主流，约占90%左右的市场份额。

由于多晶硅生产工艺的属性决定了其产业链生产环节，尤其是多晶硅提纯中会存在高能耗、一些技术水平不高的企业甚至存在高污染问题。

而在应用中，晶硅太阳电池由于其温度效应和光谱响应范围窄的影响，使本来较高的光电转换效率大打折扣，从而影响光伏组件实际发电量。

薄膜太阳能电池因没有这些缺点应运而生，其不足在于转换效率相对较低，生产工艺复杂，生产设备昂贵，难以实现规模化生产。

发电成本高是两大类太阳能电池的共性问题。

中科院院士、北京大学物理学院教授甘子钊介绍说，薄膜太阳能电池家族主要包括硅基非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)三大类薄膜太阳能电池。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有生产成本较低、能耗低，污染小、不衰减、弱光性能好等特点，光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首，接近多晶硅太阳能电池，而耗材大大低于晶体硅电池，因此，被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。

此外，该电池具有柔和、均匀的黑色外观，是对外观有较高要求建筑物BIPV应用的理想选择，如大型建筑物的玻璃幕墙等，在现代化高层建筑等领域有潜在的广泛市场。

但CIGS要实现大面积量产，提升效率和良品率，是必须攻克的难题。

河南燕垣光伏能源有限公司总工程师陆真冀具体介绍了CIGS薄膜电池的几大优势，他说，CIGS薄膜电池具有更低廉的发电成本，减少了材料消耗，薄膜电池的生产成本普遍低于晶硅电池；更优越的弱光性能同规模组件，薄膜电池一天的发电量比晶硅电池大约超出10%～20%；更加多样化的用途薄膜电池，可以发展出多用途的产品，比如柔性基底电池等等。

因此，也受到业内不少厂商的广泛关注，但主要都是大面积平板CIGS薄膜电池。

太阳能集电管应运而生CIGS太阳能集电管具有高效、廉价、有自主知识产权、设备能够国产化等一系列优点。

太阳能光伏薄膜组件和晶硅组件在非洲加纳的发电效果对比报告

薄膜组件和晶硅组件在加纳的发电效果对比报告xxxxxx公司xxxxxxx研究院2023年06月一、项目所在地1.地理位置加纳1000MWp太阳能光伏地面电站位于加纳北部地区Tamale市西南侧36km，Kusawgu一带，场区处于国道Yapei至Tamale北侧，距离Tamale市约36km，距离Yapei市区7km。

场区中心位于西经1°6'39"、北纬9°11'49"，场区海拔高度在120~135m 之间，地势平坦。

站址区紧邻Tamale至Yapei国道。

首期装机为150MWp。

2.气候特征加纳属热带气候，分雨季和旱季。

5-10月为雨季，11-4月为旱季。

3-4月气温最高，为23-35℃，最高可达43℃；8-9月较凉爽，为22-27℃，最低纬度15℃左右。

西南部年均降水量是1200-1800mm，北部600-1200mm。

空气湿度较大，保持在90%左右。

3.光照资源加纳是非洲太阳能资源较丰富的国家，太阳总辐射的空间分布总体分布趋势：总体来说，北部年值高于南部，散射辐射比例为北部小于南部。

北部地区年太阳总辐射量为5.3kWh/m2/d，除西部和南部沿海地区年太阳总辐射小于5kWh/m2/d以外，其他地区均在5kWh/m2/d以上。

其中，位于加纳最北部的上东与上西地区辐射量为 5.3-5.6kWh/m2/d，属加纳全国总辐射最多地区，其中上西地区年总量达5.6kWh/m2/d为加纳最高。

布朗阿哈福地区、阿萨帝地区等南部区域日照辐射量为低于5kWh/m2/d，西部个别地区低于4.6kWh/m2/d，尤其阿桑克兰瓜、恩奇一带低至3.1kWh/m2/d，为全国最低值区。

加纳太阳能总辐射及散射空间分布图见下图。

从宏观上看，本项目场址位于北部Tamale地区，在加纳全国境内太阳能资源较为丰富，散射比值较小，仅次于上东与上西地区，具备较大开发价值。

加纳太阳能资源分布图Tamale市位于加纳北部地区，太阳总辐射年总量为6800MJ/m2左右，大部分地区属于“资源很丰富区”。

全面分析和比较晶硅太阳电池与第二

一．全面分析和比较晶硅太阳电池与第二代电池（薄膜电池）的优势与劣势，并简单地谈谈对我国光伏产业的看法和建议光伏发电具有无污染、安全、寿命长、维护简单、资源永不枯竭等特点,是名副其实的“绿色电力”，随着世界范围内能源的短缺以及人们环保意识的增强,太阳能被认为是21世纪最重要的新能源。

而作为整个光伏产业的核心,太阳能电池也得到了快速发展。

经历了由晶硅太阳电池稳步走向薄膜太阳电池的过程。

晶硅太阳电池主要有单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池等，薄膜太阳电池主要有硅基薄膜电池，化合物半导体薄膜太阳电池，染料敏化TiO2纳米薄膜太阳电池等。

优、劣势的分析比较晶硅太阳电池与薄膜太阳电池优1．晶硅太阳电池与薄膜太阳电池从其结构特性，制备方法，生产应用等方面加以阐述1．1第一代电池晶体硅太阳电池1.1.1单晶硅太阳电池单晶硅生长技术主要有直拉法和悬浮区熔法! 直拉法是将硅材料在石英坩锅中加热熔化，使籽晶与硅液面接触，向上提升以长出柱状的晶棒! 直拉法的研究方向是设法增大硅棒的直径，用区熔法生长单晶硅技术是将区熔提纯和制备单晶结合在一起，可以得到纯度很高的单晶硅，但成本很高!目前"在所有太阳能电池中此种硅片的效率是最高的，因此"采用低成本的方式改进区熔法生长太阳能电池用单晶硅也是目前的发展方向。

单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。

但通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm 的高质量硅片上制成的，因此实际消耗的硅材料更多，这致使晶体硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的。

1.1.2多晶硅太阳电池多晶硅材料生长主要运用定向凝固法及浇铸法工艺!定向凝固法是将硅材料在坩锅中熔融后"使坩锅形成由上而下逐渐下降的温度场或从坩锅底部通冷源以造成温度梯度! 使固液界面从坩锅底部向上移动而形成晶体! 浇铸法是将熔化后的硅液倒入模具内形成晶锭! 铸出的方形硅锭被切成方形硅片做成太阳电池! 目前使用最广泛的是浇铸法! 此法简单!能耗低! 利于降低成本!但容易造成错位"杂质等缺陷，而导致光电转换效率低于单晶硅太阳能电池!晶体硅太阳电池是PV(Photovoltaic)市场上的主导产品，既可用于空间又可用于地面，是最成熟的光伏工艺。

薄膜晶体硅太阳能电池分析比较

薄膜晶体硅太阳能电池分析比较《中国组件行业投资前景及策略咨询报告》分析：目前在工业上，硅的成本大约占硅太阳能电池生产成本的一半。

为减少硅的消耗量，光伏(PV)产业正期待着一些处于研究开发中的选择方案。

其中最显然的一种就是转向更薄的硅衬底。

现在，用于太阳能电池生产的硅衬底厚度略大于200mm，而衬底厚度略小于100mm的技术正在开发中。

为使硅有源层薄至5-20 mm，可以在成本较低的硅衬底上淀积硅有源层，这样制得的电池被称为薄膜。

为使其具有工业可行性，主要的挑战是在适于大规模生产的工艺中，怎样找到提高效率和降低成本之间的理想平衡。

已经存在几种制造硅有源层的技术1，本文将讨论其中的三种。

薄膜PV基础第一种技术是制作外延(epitaxial)(图1)，从高掺杂的晶体硅片(例如优级冶金硅或废料)开始，然后利用化学气相淀积(CVD)方法来淀积外延层。

除成本和可用性等优势以外，这种方法还可以使硅太阳能电池从基于硅片的技术逐渐过渡到薄膜技术。

由于具有与传统体硅工艺类似的工艺过程，与其它的薄膜技术相比，这种技术更容易在现有工艺线上实现。

第二种是基于层转移(layer transfer)的技术，它在多孔硅薄膜上外延淀积单晶硅层，从而可以在工艺中的某一点将单晶硅层从衬底上分离下来。

这种技术的思路是多次重复利用母衬底，从而使每个太阳能电池的最终硅片成本很低。

正在研究中的一种有趣的选择方案是在外延之前就分离出多孔硅薄膜，并尝试无支撑薄膜工艺的可能性。

最后一种是薄膜多晶硅太阳能电池，即将一层厚度只有几微米的晶体硅淀积在便宜的异质衬底上，比如陶瓷(图2)或高温玻璃等。

晶粒尺寸在1-100mm之间的多晶硅薄膜是一种很好的选择。

我们已经证实，利用非晶硅的铝诱导晶化可以获得高质量的多晶硅太阳能电池。

这种工艺可以获得平均晶粒尺寸约为5 mm 的很薄的多晶硅层。

接着利用生长速率超过1 mm/min的高温CVD技术，将种子层外延生长成几微米厚的吸收层，衬底为陶瓷氧化铝或玻璃陶瓷。

谁是王者——薄膜太阳能电池VS晶硅太阳能电池

谁是王者——薄膜太阳能电池VS晶硅太阳能电池在全球⾃然环境不断恶化，化⽯燃料⽇趋减少的情况下，可再⽣能源正变得越来越重要。

普遍认为，太阳能——是最丰富和取之不尽的能源，是⼀种很有前途的能源危机的解决⽅案。

太阳能电池被⽤来吸收太阳能并产⽣电⼒并且避免产⽣环境污染。

⽬前，晶体硅（传统或晶圆为基础的硅）crystalline silicon (conventional or wafer-based Si)太阳能电池占主导地位的太阳能市场的市场份额⼏乎90%。

薄膜为基础的太阳能电池只占约10%的市场份额，但预计将迅速增长。

1、特点：第⼀代太阳能电池，单晶硅（c-Si）或太阳能电池，传统的太阳能电池，是由晶体硅做成的。

晶体硅太阳能电池包括基于单晶硅太阳能电池（单晶硅）和多晶硅（多晶硅）半导体材料。

对于太阳能电池，硅具有许多优点，包括⽆限量，⽆毒性，长期稳定，成熟的⽣产，⾼效率。

晶硅分为单晶硅和多晶硅，两者的实验室转换效率能达到20%以上，量产的话也在18%左右，单晶硅可能到20%；优势是转换效率⾼，单⽚组件容量⼤，同等规模占地⼩。

缺点是⽣产⼯艺较复杂，不能弯曲、重量⼤，弱光性差，⾼温下发电量下降等等。

薄膜转换效率量产6-8%；CIGS铜铟镓硒，实验室20%，量产应该有13%以上，GaAs砷化镓，实验室的⾼效率能达50%，量产能达到20-30%，还有碲化镉电池，基本⽆量产。

所谓薄膜技术就是在真空⾼温的环境下，将可吸收光的元素沉积/溅射在衬底上。

如果衬底是柔性的，那么就可做成柔性太阳能组件。

如果衬底是玻璃的，在制作过程中有⼀道⼯序是激光划刻，可以加密激光化刻的密度，从⽽做成透光组件。

优点⽣产⼯艺简单，弱光性好，组件可以做成透光的。

缺点是能量产的⾮晶硅转换效率差，单⽚组件容量⼩，同等规模占地⼤。

2、市场占有情况我们得从从⽬前的情况来看，尤其是经过了2012-2013的光伏产业低迷期，晶硅电池占据着全球市场90%的份额，薄膜仅仅10%的占有率。

晶体硅、薄膜和纳米结构太阳电池研究

晶体硅、薄膜和纳米结构太阳电池研究作者：王振美来源：《中国新技术新产品》2013年第11期摘要：晶体硅电池和薄膜电池是以太阳能作为蓄能手段的电池，在生产生活中被广泛应用。

本文对晶体硅电池与薄膜电池存在的问题与特性做了详细的说明，并简要介绍了处于研发阶段的纳米结构太阳电池。

关键词：晶体硅；薄膜；纳米结构中图分类号：TM914 文献标识码：A太阳能是有巨大开发潜能的清洁能源。

随着现代科技成果的普及，太阳能被广泛利用。

晶体硅电池和薄膜电池被广泛应用。

新一代纳米结构电池也在研发中。

本文将介绍晶体硅、薄膜、纳米结构三种太阳电池的存在问题及技术特性。

1 晶体硅电池晶体硅电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和带状硅电池，成本较高，但工艺和材料技术成熟，且硅材料对环境和人体无害、光电转换效率较高、稳定性高、寿命长，硅基（多晶硅、单晶硅）太阳电池仍是光伏市场的重要产品，占市场的80%以上。

1.1 单晶硅电池单晶硅是集成电路硅片的重要材料，同时也是重要的光伏材料。

单晶硅太阳电池使用的硅原料主要为：半导体硅碎片、半导体单晶硅的头、尾料，半导体用不合格的单晶硅以及专门为生产太阳电池制备的单晶硅。

单晶硅电池工艺技术成熟，转化效率高，商品单晶硅电池和组件的转化效率为14%-17%，加入新技术之后可超过20%。

改进单晶硅电池的课题主要集中于如何提高转化效率；提高晶体质量。

单晶硅太阳电池转化效率高，但是单晶硅材料价格较高，工艺较为繁琐，因此单晶硅太阳电池的主要问题是成本较高。

1.2 多晶硅电池多晶硅太阳电池采用低等级的半导体多晶硅或专门为太阳能电池使用而生产的铸造多晶硅等材料。

与单晶硅相比，多晶硅太阳电池存在的问题是晶粒间界和晶粒的不同取向，晶粒间界中的大量缺陷在硅的禁带中形成的界面态势光生载流子的复合中心，影响多晶硅太阳能电池的特性和效率。

一种解决办法是，控制晶体凝固过程的晶粒形状和尺寸，从而降低界面态密度、提高多晶硅太阳电池性能。

汉能使用的是薄膜光伏技术,还是晶硅光伏技术

近年来，我国的太阳能光伏产业受到了欧美国家的遏制，对此，汉能集团主席李河君认为，每个行业在发展过程中都会出现起伏。但随着国内光伏应用市场的启动，以及国外光伏市场每年仍在维持的30%以上的增长率，我们对未来的光伏市场信心十足。
目前，汉能薄膜太阳能产能已达到3吉瓦，超过美国第一太阳能(FirstSolar)，成为世界上规模最大、技术领先全球的薄膜太阳能企业。
汉能控股此次收购的这家公司MiaSolé位于美国硅谷，拥有目前世界上领先的薄膜太阳能技术，MiaSolé公司已经量产薄膜太阳能组件的光电转换效率可以达到15.5%，并且预计到2014年达到17%以上，生产成本也将降低到0.5美元每瓦。
光伏太阳能发电，当前的主流技术依然是多晶硅电池，它把光能转化为电能的效率在15%-20%之间。但是在多晶硅的生产过程中，要消耗大量的电能，并且伴有污染。而薄膜太阳能光伏技术，则是最近30年才开始出现的，跟多晶硅技术相比，它再生产过程中耗电少，不对外排放污染物；更为重要的是，薄膜太阳能电池板具有很好的柔韧度，可以做成各种弯曲的形状，而不必是平板，这样就大大提高了它的应用范围；同时，薄膜太阳能的在弱光环境下，比如在室内也可以发电，这一点也是多晶硅无法做到的。
汉能近年来积极发展薄膜太阳能技术。据悉，光伏产业目前有晶硅和薄膜两种技术路线。晶硅太阳能电池优点是转化率比较高，缺点是生产过程有污染，仅适用于强光环境，在弱光下不能发电。相比之下，薄膜组件无污染，适用于强光、弱光和散射光的环境，但技术门槛和资金门槛比较高。
目前国内绝大多数光伏企业走的是多晶硅路线，而汉能一直看好薄膜太阳能技术。之前的汉能已经拥有七条全球领先的薄膜太阳能技术路线，此前，汉能并购美国薄膜太阳能企业MiaSolé，将获得目前全球最高的薄膜太阳能转化技术，，量产后转化率将达15.5%，实现对多晶硅太阳能电池的赶超。

新型晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池-概述说明以及解释

新型晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池-概述说明以及解释1.引言1.1 概述晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池是目前研究和应用最广泛的两种太阳能电池技术。

随着对可再生能源需求的日益增长，这两种太阳能电池的研究和发展在近年来获得了巨大的关注。

晶硅太阳能电池是一种基于单晶硅或多晶硅材料制造的太阳能电池。

其工作原理是利用太阳光照射在硅材料上时会产生光生电流，进而转化为电能。

晶硅太阳能电池具有高转换效率、较长的寿命和良好的稳定性等特点，适用于各种规模的太阳能发电系统，从小型家庭系统到大型商业系统。

而薄膜太阳能电池是一种利用非晶态硅、铜铟镓硫等材料制造的太阳能电池。

相比于晶硅太阳能电池，薄膜太阳能电池可以实现更低的制作成本和更高的柔韧性。

薄膜太阳能电池通常采用卷曲或可弯折的材料制成，可以应用于建筑物外墙、屋顶和其他曲面。

此外，薄膜太阳能电池还具有吸收弱光、高温环境下的较好表现等优势。

研究新型晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的目的是为了进一步提高太阳能电池的效率、降低制造成本以及拓展其在各个领域的应用。

本文将从工作原理、特点和优势以及应用前景等方面对新型晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池进行详细介绍，并最后对其重要性进行总结以及展望未来的发展方向。

通过深入了解这两种太阳能电池技术，可以为太阳能行业的发展提供有价值的参考。

1.2 文章结构本文将详细介绍新型晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两种不同类型的太阳能电池。

首先，引言部分将提供对整篇文章的概述，包括对这两种太阳能电池的介绍以及它们的应用前景。

接下来，本文将分别介绍新型晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的工作原理、特点和优势。

在工作原理部分，将详细解释这两种太阳能电池的工作机制，包括光电转换和能量输出过程。

特点和优势部分将重点介绍新型晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池相比传统太阳能电池的优势和特点，比如转换效率的提高、制造成本的降低等。

在应用前景部分，将探讨这两种太阳能电池在未来的潜在应用领域，比如建筑一体化、电动汽车等。

薄膜和晶体硅太阳能电池板的区别

晶体硅太阳能电池板普遍用于能量收集系统和通用设计，还适用于特定的场合例如有荷兰Nuon太阳能团队制成的太阳能驱动的Nuna 6赛车。
Nuna 6于2011年7月推出，是Nuna系列的最新款。它的1690个单晶硅太阳能电池外壳面积达6m2。电池与21kg的锂电池共同使用。Nuna的太阳能电池的效率为22%。Nuna 6重145kg，比前一代轻了许多。
其他的优势包括耐热性和低安装成本。而且考虑到废弃/循环利用的时间，硅对环境更友好。
缺点在于，就初始成本而言，晶体硅是最贵的太阳能组件。而且太阳能吸收因数很低，材料很脆且易碎。
而薄膜太阳能电池比老式晶体硅太阳能电池更便宜，可以在薄硅片上制备，更灵活且更容易处理。而且和晶体硅相比，不容易受外界冲击而损害。
薄膜和晶体硅太阳能电池板的区别(2)
薄膜太阳能电池板
即使采用废弃硅片，考虑到其效率水平，硅晶圆并不一定成本低廉。薄膜太阳能电池比传统太阳能电池板更便宜，但效率也更低，光伏转换率在20%-30%之间。
根据所采用的材料不同，典型的薄膜太阳能电池可分为以下四类：非晶硅(a-Si)和薄膜硅(TF-Si);碲化镉(CdTe);铜铟镓硒(CIS 或CIGS)和染料敏化太阳能电池(DSC)加上其他天然材料。
太阳能简介
如果来源可靠的话，是法国物理学家贝克勒尔(Alexandre-Edmond Becquerel) 在1839年无意中在放置在光线下的导电液体中操作电极，从而发现了光伏作用。美国发明家Charles Fritts在1883年左右首次制备了光伏太阳能电池。他的方法是在在硒表面镀上一层薄薄的金，制成的电池的最高效率只有不到1%。当然硒和金的成本很高，这让他的成就打了一些折扣。
薄膜和晶体硅太阳能电池板的区别
太阳能电池由来已久，但很长一段时间内仍处于研发阶段。当阳光照射到太阳能电池上时，会产生电荷，出现光伏效应。电荷数量取决于多个因素：电池材料(硅、薄膜等)、电池面积(更大的电池面积意味着更多单个电池可转化为更多电压或电流)以及光源的质量。最高效和最有吸引力的光源就是容易获得且无需成本太阳。

晶硅与薄膜对比

总结
晶硅技术在能效方面具有优势，而薄膜技术则具有更大的优化潜力和灵活性。
应用领域对比
晶硅技术
广泛应用于光伏、半导体器件等领域，是当前主流的光伏技术之一。
薄膜技术
适用于特定应用领域，如柔性光伏、穿戴设备等，具有更广泛的应用前景。
总结
晶硅技术在光伏和半导体领域占据主导地位，而薄膜技术则在一些特定领域具有优势和应用前景。
2000年代
晶体硅光伏发电技术不断升级和优化，效率不断提高，成本
不断降低。
晶硅技术应用领域
01
02
03
光伏电站
晶硅技术广泛应用于大型光伏电站建设，为电网提供清洁能源。
分布式电源
晶硅技术也可用于分布式光伏发电系统，为家庭、企业等提供自用电力。
移动能源
晶硅技术还可应用于移动电源领域，如太阳能充电器、太阳能灯具等。
薄膜技术未来展望
高柔性
薄膜太阳能电池具有轻薄、可弯曲的特性，未来有望在可穿戴设备、汽车、建筑等领域得到广泛应用。
低成本
薄膜太阳能电池的制造成本相对较低，未来有望通过进一步技术创新和规模化生产降低成本。
高光电转换效率
新型薄膜太阳能电池的研究取得不断突破，未来有望实现更高的光电转换效率。
晶硅与薄膜技术融合发展
1 2 3
互补性
晶硅和薄膜太阳能技术各有优缺点，未来有望通过技术融合实现优势互补，提高整体性能。
集成化
晶硅和薄膜太阳能电池可以集成在同一组件中，形成复合型太阳能电池，以充分利用两种技术的优点。
智能化
随着物联网和智能化技术的发展，未来晶硅和薄膜太阳能技术有望实现智能化管理，提高能源利用效率和可靠性。
早期的薄膜技术主要采用物理气相沉积（PVD）方法，如真空蒸发镀膜和溅射镀膜等。

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。

单晶硅,多晶硅,薄膜电池的区别

单晶硅，多晶硅，薄膜电池的区别太阳电池最早问世的是单晶硅太阳电池。

硅是地球上极丰富的一种元素，几乎遍地都有硅的存在，可说是取之不尽，用硅来制造太阳电池，原料可谓不缺。

但是提炼它却不容易，所以人们在生产单晶硅太阳电池的同时，又研究了多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池，至今商业规模生产的太阳电池，还没有跳出硅的系列。

其实可供制造太阳电池的半导体材料很多，随着材料工业的发展、太阳电池的品种将越来越多。

目前已进行研究和试制的太阳电池，除硅系列外，还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型的太阳电池，举不胜举，以下介绍几种较常见的太阳电池。

单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。

这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999％。

为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。

有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。

将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。

硅片经过成形、抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。

加工太阳电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。

扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。

这样就在硅片上形成P/FONT>N结。

然后采用丝网印刷法，将配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉，至此，单晶硅太阳电池的单体片就制成了。

单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳电池组件（太阳电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流，最后用框架和封装材料进行封装。

用户根据系统设计，可将太阳电池组件组成各种大小不同的太阳电池方阵，亦称太阳电池阵列。

目前单晶硅太阳电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也有20％以上的。

用于宇宙空间站的还有高达50%以上的太阳能电池板。