硅光電池的分類

1、晶體硅光電池

晶體硅光電池有單晶硅與多晶硅兩大類，用P型（或n型）硅襯底，通過磷（或硼）擴散形成Pn結成制作，生產技術成熟，是光伏市場上的主導產品。采用埋層電極、表面鈍化、強化陷光、密柵工藝、優化背電極及接觸電極等技術，提高材料中的載流子收集效率，優化抗反肘膜、凹凸表面、高反射背電極等方式，光電轉換效率有較大提高。單晶硅光電池面積有限，目前比較大的為 ∮10至 20cm的圓片，年產能力46MW/a。目前主要課題是繼續擴大產業規模，開發帶狀硅光電池技術，提高材料利用率。國際公認最高效率在AM1.5條件下為24％，空間用高質量的效率在AMO條件約為13.5—18％地面用大量生產的在AM1條件下多在11—18％之間。以定向凝固法生長的鑄造多晶硅錠代替＃晶硅，可降低成本，但效率較低。優化正背電極的銀漿和鋁漿絲網印刷，磨圖拋工藝，千方百計進一步降成本，提高效率，大晶粒多晶硅光電池的轉換效率最高達18.6［%］。

2、非晶硅光電池

a－Si（非晶硅）光電池一般采用高頻輝光放電方法使硅烷氣體分解沉積而成。由于外解沉積溫度低，可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上沉積約1μm厚的薄膜，易于大面積化（05rn×l.0m），成本較低，多采用p in結構。為提高效率和改善穩定性，有時還制成三層P in等多層疊層式結構，或是插入一些過渡層。其商品化產量連續增長，年產能力45MW／a，10MW生產線已投入生產，全球市場用量每月在1千萬片左右，居薄膜電池首位。發展集成型a－Si光電池組件，激光切割的使用有效面積達90％以上，小面積轉換效率提高到 14.6％，大面積大量生產的為8－10％，疊層結構的最高效率為21％。研發動向是改善薄膜特性，精確設計光電池結構和控制各層厚度，改善各層之間界面狀態，以求得高效率和高穩定性。

3、多晶硅光電池

P－Si（多晶硅，包括微品）光電池沒有光致衰退效應，材料質量有所下降時也不會導致光電池受影響，是國際上正掀起的前沿性研究熱點。在單晶硅襯底上用液相外延制備的p－Si光電池轉換效率為15.3％，經減薄襯底，加強陷光等加工，可提高到23.7［%］，用CVD法制備的轉換效率約為12.6—l7.3［%］。采用廉價襯底的p—si薄膜生長方法有PECVD和熱絲法，或對a—si：H材料膜進行后退火，達到低溫固相晶化，可分別制出效率9.8［%］和9.2［%］的無退化電池。微晶硅薄膜生長與a—si工藝相容，光電性能和穩定性很高，研究受到很大重視，但效率僅為7.7％大面積低溫p—si膜與—si組成疊層電池結構，是提高比a—S光電池穩定性和轉換效率的重要途徑，可更充分利用太陽光譜，理論計算表明其效率可在28％以上，將使硅基薄膜光電池性能產生突破性進展。銅煙硒光電池 CIS（銅鎖硒）薄膜光電池己成為國際先伏界研究開發的熱門課題，它具有轉換效率高（已達到17.7％），性能穩定，制造成本低的特點。CIS光電池一般是在玻璃或其它廉價襯底上分別沉積多層膜而構成的，厚度可做到2－3μrn，吸收層CIS膜對電池性能起著決定性作用。現已開發出反應共蒸法和硒化法（濺射、蒸發、電沉積等）兩大類多種制備方法，其它外層通常采用真空蒸發或濺射成膜。阻礙其發展的原風是工藝重復性差，高效電池成品率低，材料組分較復雜，缺乏控制薄膜生長的分析儀器。CIS光電池正受到產業界重視，一些知名公司意識到它在未來能源市場中的前景和所處地位，積極擴大開發規模，著手組建中試線及制造廠。

硅光電池的使用及注意事項

1）硅光電池的壽命很長，性能很穩定，但是要注意保護，不能受機械損傷，一旦電池破碎就無法再使用了。

2）硅光電池不能受潮，也不能沾油污，否則將使抗反射膜脫落。

3）應避免用白熾燈的光源長時間照射硅光電池，這樣會使電池的溫度升高，降低輸出功率。

4）硅光電池的輸出電壓一般為0.5V，為能獲得較高的電壓，可將硅光電池串聯起來使用，如要獲得較大的電流，也可將硅光電池并聯使用。

硅光電池串、并聯后，就可得到一定輸出功率的電池組。該電池組就可當電源使用。也可與蓄電池配合共同完成對負載的供電。如圖1所示，當無光照射時，由蓄電池向負載供電，當有光照射時，由硅光電池向負載供電，同時給蓄電池充電。圖中的VD為防逆流二極管，其反向耐壓要高于蓄電池的電壓，最大工作電流要大于硅光電池組的最大輸出電流。

5）將硅光電池可作為光電開關的光接收器件，在其中起到一個自動開關的作用。當有光照射時，硅光電池輸出電壓，使晶體管導通。當無光照射時，硅光電池無電壓輸出，晶體管截止不導通。