太阳能电池的常见类型有哪些？其特性分析

太阳能板有哪几种类型呢?三种不同类型的太阳能电池板分别是单晶硅太阳能板、多晶硅太阳能板和薄膜(非晶硅)太阳能电池板。每种类型的太阳能电池都是以独特的方式制造的，具有不同的美学外观。

目前市场上主流光伏产品是晶体硅太阳能电池，也是应用最广泛的产品，其原材料是高纯度硅。每生产1兆瓦晶体硅电池需要17吨高纯度硅。硅是地球上储量第二的化学元素，作为半导体材料，人们对它研究得最多、技术最成熟，而且晶硅性能稳定、无毒，因此成为太阳电池研究开发、生产和应用中的主体材料。但高纯度多晶硅在我国却十分短缺，绝大部分需要依赖进口。高纯度硅在石英中提取，以单晶硅为例，提炼要经过以下过程：石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。事实上，我国每年都从石英石中提取大量的工业硅，以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国，而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料，以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。

单晶硅太阳能电池板是最早出现的太阳能电池板，也是最发达的，有较成熟的工艺。这些单晶硅太阳能电池板是由大约40个单晶硅制成。这些太阳能电池是由纯硅制成的。在制造过程中，硅晶体被放置在一个熔融硅的大桶中。然后，晶体被非常缓慢地拉出大桶，让熔化的硅在它周围形成一个固体晶体外壳，称为硅锭。然后，硅锭被切成薄薄的硅片。硅片被制成电池，然后电池被组装在一起，形成一个太阳能电池板。单晶太阳能电池板表面呈现蓝色，四个角导角缺失，转化效率通常在18-24%左右。

多晶硅太阳能电池板是最近几年才发展起来的，但它们在普及和效率方面正在迅速上升。就像单晶硅太阳能电池板一样，多晶硅电池也是由硅制成的。但多晶体电池是由硅晶体的碎片融化在一起制成的。在制造过程中，硅晶体被放置在一个熔融硅的大桶中。这个晶体不是慢慢拉出来，而是让它碎裂，然后冷却。然后，一旦新的晶体在其模具中冷却，碎裂的硅被薄薄地切成多晶体太阳能硅片。这些硅片被组装在一起，形成一个多晶硅板。多晶硅太阳能电池板也是呈现蓝色，但是它在一定光线照射下，会呈现多彩的颜色，转化效率在14-18%左右。

薄膜太阳能电池板是太阳能电池板行业的一个极新发展。薄膜电池板最突出的特点是，它们并不总是由硅制成的。它们可以由各种材料制成，包括碲化镉(CdTe)，非晶硅(a-Si)和铜铟镓硒(CIGS)。他们最大的特点相比于晶硅太阳能板，他的柔性强度很大，但是其转化效率只有7-14%，外观也是非常容易区分的。相对于其他太阳能板，他的价格是最高的，可能还是由于他的制作年限比较短，工艺没有多晶硅和单晶硅那么成熟。

.聚合物多层修饰电极型太阳能电池，用聚合物代替太阳能电池中的无机材料是太阳能电池制造中刚刚开始的研究方向。原理是利用不同氧化还原聚合物的不同氧化还原电势在导电材料(电极)的表面上进行多层复合，以制成类似于无机p-N结的单向导电器件。一个电极的内层被还原电位较低的聚合物改性，外层聚合物的还原电位较高，电子的传递方向只能从内层传递到外层。另一个电极的修饰恰好相反，第一个电极在每个电极上的两种聚合物的还原电位高于后两种聚合物的还原电位。当将两个修饰的电极放置在包含光敏剂的电解波中时。在光敏剂吸收光之后出现的电子被转移到还原电位较低的电极上。还原电位较低的电极上积累的电子不能转移到外部聚合物，只能通过外部电路通过还原电位较高的电极返回到电解状态。因此在外部电路中会出现光电流。

纳米晶化学太阳能电池，在太阳能电池中，硅基太阳能电池无疑是最成熟的，但是由于成本高昂，它们远远不能满足大规模推广和应用的要求。因此，人们一直在不断地探索技术，新材料和电池薄化技术。其中，新开发的纳米TIO2晶体化学能太阳能电池引起了国内外科学家的关注。自瑞士的Gratzel教授成功开发了纳米TIO2化学太阳能电池以来，一些国内机构也在这一领域进行研究。纳米晶化学太阳能电池(简称NpC电池)是由一种在带隙中改性并组装在另一种大带隙半导体材料上的半导体材料形成的。窄带隙半导体材料使用有机化合物，例如过渡金属Ru和Os。敏化染料和大能隙半导体材料是纳米多晶TiO2，并制成电极。此外，NpC电池还使用适当的氧化还原电解质。