晶体硅VS薄膜电池优劣势权威对比

命长、光电转化效率相对较高的特点；非晶硅薄膜电池太阳能电池具有弱光效应好，成本相对于晶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问题；铜铟镓硒电池则因原材料稀缺性、成本率低，其规模受到限制。

晶体硅太阳能电池板

晶体硅（c-Si）太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池，主要因为晶体硅具有稳定性，效率能够达到15%-25%。不过晶体硅吸收光线能力差，这可能是其超小型结构的天生缺陷，因此必须相当厚且坚固。

一个基本的晶体硅电池包括7层（图1），透明的粘着剂连着玻璃保护层，下面是抗反射涂层，确保所有的光线穿过硅晶体层。类似于半导体技术，N层夹着P层，有两个电接触点：上层带正电，下层带负电。

图1：晶体硅电池包含7层，其中两层是外部的电接触——将整个结构连在一起

通常晶体硅有两种类型：单晶硅和多晶硅。单晶硅来自高纯度的单晶体，切割自直径为150mm的晶圆，厚度为200mm。而多晶硅更受欢迎，制造量更大，例如将硅切割成条状再切成晶圆。无论哪一种，硅太阳能电池产生的电量都约为0.5V，多个电池可以串联依靠提高输出电压。

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。

薄膜太阳能电池和硅晶体太阳能电池的结构并没有太大不同，它包含六层（图2）结构。这种结构下，透明涂层覆盖着抗反射层，下面是PN结，然后再是接触板和基底。很明显，运行原理（光伏）和晶体硅电池是一样的。

图2：薄膜太阳能电池结构包含六层，与对应的晶体硅结构没有太大差别，运行原理也同为光伏原理

可能有人会认为，而且他们的想法也可能是对的，就是既然名字是薄膜电池，构成是不是也比其他的电池技术更轻更薄。既然功能和结构都一样，唯一的不同就是薄膜和晶体硅太阳能电池各层的厚度和灵活度以及光伏材料有区别：不是硅，那要么是碲化镉（CdTe），要么是铜铟镓硒（CIGS）。

硅VS薄膜优劣势对比

晶体硅技术已经存在了一段时间而且证明了是有价值的，薄膜技术仍然处于初始阶段，但有潜力在同等的效率和可靠性条件下实现更低的成本。

晶体硅的优势在于：

1、高转换效率，达到12%-24.2%，高稳定性、容易制造、高可靠性。

2、技术成熟、稳定性高：晶体硅模块在70年代就已经在生产了，单晶硅面板能够耐受恶劣的环境，可用于太空飞行。

3、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。

晶体硅的劣势在于：

1、成本高，晶体硅是最贵的太阳能组件。

2、太阳能吸收因数很低，材料很脆且易碎。

3、弱光效应差

薄膜电池的优势在于：

1、薄膜太阳能电池比老式晶体硅太阳能电池更便宜，

2、可在薄硅片上制备，更灵活且更容易处理。

3、而且和晶体硅相比，不容易受外界冲击而损害。

薄膜电池的劣势在于：

1、效率低，这在有些应用场合可以抵消其价格优势。

2、它的结构也更复杂，灵活的薄膜电池需要特别的安装技巧，因此至少目前无法用于航天。