來開發薄膜電池。第二代太陽能電池是基于薄膜技術的種太陽能電池。構成薄膜太陽能電池的材料有很多種，主要包括多晶硅非晶硅碲化鎘以及銅銦硒，其中以多晶硅薄膜太陽能電池性能最優。第三代太陽能電池是世紀以來的主要發展方向，主要本著以提高光電轉換效率和降低生產成本為根本目標進行研發。目前投入應用的主要有疊層太陽能電池納米太陽能電池玻璃窗式太陽能電池等結構。太陽能電池的分類按應用可將太陽能電池分為空間用太陽能電池與地面用太陽能電池。地面用太陽能電池又可分為電源用太陽能電池與消費電子產品用太陽能電池。對每種太陽能電池的技術經濟要求不同?？臻g用太陽能電池要求耐輻射轉換率高單位電能所需的重量小地面電源用太陽能電池要求發電成本低轉換效率高消費電子用太陽能電池則要求薄而小可靠性高等。根據所用材料的不同，太陽能電池主要可分為硅系太陽能電池化合物半導體太陽能電池和染料敏化納米晶化學太陽能電池。下面主要按這種分類來介紹太陽能電池。硅系太陽能電池單晶硅太陽能電池單晶硅太陽能電池是開發最早發展最快的類太陽能電池，目前單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為左右，最大已達到，為澳大利亞新南威爾士大學創造并保持。代表性的單晶硅電池商品主要有荷蘭，西班牙，印度等廠家。高性能單晶硅電池是建立在高質量單晶硅材料和相關的成熱的加工處理工化合物薄膜電池的制備主要采用和技術，其中方法制備薄膜電池受襯底位錯反應壓力比率總流量等諸多參數的影響。除外，其它化合物如等電池材料也得到了開發。年德國費萊堡太陽能系統研究所制得的太陽能電池轉換效率為，為歐洲記錄。首次制備的電池轉換效率為。另外，該研究所還采用堆疊結構制備，電池，該電池是將兩個獨立的電池堆疊在起，作為上電池，下電池用的是，所得到的電池效率達到。銅銦硒簡稱。材料的能降為，適于太陽光的光電轉目錄第章太陽能電池的現狀及發展趨勢太陽能電池的發展歷程太陽能電池的分類硅系太陽能電池化合物半導體太陽能電池染料敏化納米晶化學太陽能電池太陽能電池發展的瓶頸太陽能電池的發展趨勢第二章國內太陽能電池的研究現狀第三章低成本高性能可見光響應型太陽能電池可見光響應型太陽能電池研究的重大意義可見光響應型太陽能電池的結構可見光響應型太陽能電池的制備技術關鍵技術的創新第四章可見光響應型太陽能電池的研發計劃現有研究進展研究工作基礎和條件課題組介紹核準通過，歸檔資料。未經允許，請勿外傳,下步研究計劃第五章可見光響應型太陽能電池的市場前景太陽能電池發展的市場環境豐富的太陽能資源嚴峻的能源與環保形勢可再生能源法實施帶來巨大機遇太陽能電池的市場現狀不愁銷路的產品需求強勁的國外市場起步階段的國內市場高額的利潤回報太陽能電池上市公司受到熱烈追捧太陽能電池的市場預測可見光響應型太陽能電池的市場前景太陽能電池的受結電場影響而分開，電子移向區，空穴移向區，這樣在區和區之間產生了光生電動勢，當外電路連接起來時就有電流通過。目前太陽能電池已經在電力通訊電子產品及交通運輸等方面，占有舉足輕重的地位，尤其在太空及部分偏遠地區，更是扮演無可取代的角色。第個太陽能電池是在年由美國貝爾實驗室所制造出來的，當時是希望能替偏遠地區的通訊系統提供電源。不過由于效率太低只有，而且造價太高美元瓦，因而缺乏商業上的價值。就在此時，開創人類歷史的另項計劃太空計劃也正如火如荼地進行著，而因為太陽能電池具有不可取代的重要性，使得太陽能電池得以找到另片發展的天空。從年蘇聯發射第顆人造衛星開始，太陽能電池就肩負著太空飛行任務中項重要的任務，直到年美國人登陸月球，太陽能電池的發展可以說達到顛峰?？墒且驗樘柲茈姵馗甙旱脑靸r，使得太陽能電池的應用范圍受到限制。年代初，由于中東戰爭，石油禁運，工業國家的石油供應中斷造成能源危機，迫使人們不得不再度重視太陽能電池應用于電力系統的可行性。在世紀年代中期，研制出超薄單晶硅光伏電池。年以后，人們開始將太陽能電池發電與民生用電結合，于是與市電并聯型太陽能電池發電系統開始推廣。此即把太陽能電池與建筑物的設計整合在起，并與傳統的電力系統相連結，如此就可以從這兩種方式取得電力，除了可以減少尖峰用電的負荷外，剩余的電力還可儲存或是回售給電力公司。到目前，太陽能電池已經發展到第三代。第代太陽能電池主要是基于硅晶片，采用單晶硅和多晶硅及材料制消費結構晶硅太陽能電池發展的隱憂可見光響應型太陽能電池的競爭優勢可見光響應型太陽能電池的市場份額及盈利預測第六章國內外太陽能電池生產現狀世界太陽能電池的產能及其分布國內主要生產企業及其規模第七章可見光響應型太陽能電池的產業化策略附圖表目錄圖從石英砂到晶硅太陽能電池的工藝流程圖晶硅系太陽能電池產業結構圖可見光響應型太陽能電池的結構圖我國太陽能資源分布圖圖全球太陽能電池實際產量需求量預測圖全球年年累計安裝的太陽能發電系統圖股價走勢圖圖股價走勢圖圖各種能源形式發電成本表我國各種太陽能電池實驗室研究的最高效率表中國能源消費結構表全球太陽能行業發展預測表我國近年與將來的光伏發電市場消費結構表多晶硅原料成本構成表世界十大太陽能電池廠商年排名與產量表太陽能電池產量地區分布表年各類太陽能電池產量百分比表我國太陽能電池的主要生產企業及其產能第章太陽能電池的現狀及發展趨勢太陽能電池的發展歷程自從公元年意大利人伏特發明第個電池后，人類的生活就注定要與電結下密不可分的關系。年美國人愛迪生發明電燈，不僅點亮了黑暗的夜晚，更照亮了人類光明璀璨的歷史文明。電的產生方式有很多種，包括石油瓦斯煤鈾??等。但是這些能源的儲量有限，在人類高度的開發利用下，終有消耗殆盡的天。因此，世界各國無不積極地研發新的替代能源，太陽能電池就是種最佳的選擇。太陽能電池又稱光電池，光生伏打電池。是種將光能直接轉換成電能的半導體器件。工作原理是基于半導體結的光生伏打效應。當電池表面受到光照時，在電池內部產生的光生電子空穴對擴散到結并硅材料純度，其材料成本占電池總成本的半以上。相比之下，多晶硅電池材料制備方法簡單耗能少，可連續化生產。但多晶硅太陽能電池的光電轉化效率較低，目前商業化電池的效率僅為左右。實驗室最高效率達到，為德國研究機構獲得。具有代表性的商品有等公司生產的產品。人們從年代中期就開始在廉價襯底上沉積多晶硅薄膜，但由于生長的硅膜晶粒大小，未能制成有價值的太陽能電池。為了獲得大尺寸晶粒的薄膜，人們直沒有停止過研究，并提出了很多方法。目前制備多晶硅薄膜電池多采用化學氣相沉積法，包括低壓化學氣相沉積和等離子增強化學氣相沉積工藝。此外，液相外延法和濺射沉積法也可用來制備多晶硅薄膜電池?；瘜W氣相沉積主要是以或為反應氣體，在定的保護氣氛下反應生成硅原子并沉積在加熱的襯底上，襯底材料般選用等。但研究發現，在非硅襯底上很難形成較大的晶粒，并且容易在晶粒間形成空隙。解決這問題辦法是先用在襯底上沉積層較薄的非晶硅層，再將這層非晶硅層退火，得到較大的晶粒，然后再在這層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜，因此，再結晶技術無疑是很重要的個環節，目前采用的技術主要有固相結晶法和中區熔再結晶法。多晶硅薄膜電池除采用了再結晶工藝外，另外采用了幾乎所有制備單晶硅太陽能電池的技術，這樣制得的太陽能電池轉換效率明顯提高。德國費萊堡太陽能研究所采用區熔再結晶技術在襯底上制得的多晶硅電池轉換效率為，日本三菱公司用該法制備電池，效率達。液相外延道電流，所以非晶硅太陽能電池般具有結構。如果制成的多層結構便形成疊層結構，在提高非晶硅太陽能電池的轉換效率和改善穩定性方面，疊層太陽能電池是個重要的發展方向。非晶硅由于其內部結構的不穩定性和大量氫原子的存在，具有光疲勞效應效應，故非晶硅太陽能電池經過長期工作穩定性存在問題。近年來經努力研究，雖有所改善，但尚未徹底解決問題，故作為電力電源，尚未大量推廣。非晶硅太陽能電池的研究，現在主要著重于改善非晶硅膜本身性質，以減少缺陷密度，精確設計電池結構和控制各層厚度，改善各層之間的界面狀態，以求得高效率和高穩定性?；衔锇雽w太陽能電池化合物半導體太陽能電池突破了由硅原料硅錠硅片太陽能電池的工藝路線，采用直接由原材料到太陽能電池的工藝路線，發展了薄膜太陽能技術，這適應了太陽能電池的高效率低成本大規模生產化發展的要求。目前，化合物半導體薄膜太陽能電池的主要類型有系太陽能電池系太陽能電池系列太陽能電池太陽能電池系列太陽能電池和系列太陽能電池。上述電池中，盡管多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規模生產，但由于鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，并不是晶體硅太陽能電池最理想的替代。及系列薄膜電池由于具有較高的轉換效率受到人們的普遍重視。屬于族化合物半導體材料，其能隙為，正好為高吸收率太陽光的值，因此，是很理想的電池材料。等法的原理是通過將硅熔融在母體里，降低溫度析出硅膜。美國公司采用制備的電池效率達。我國光電發展技術中心的陳哲良教授采用液相外延法在冶金級硅片上生長出硅晶粒，并設計了種類似于晶體硅薄膜太陽能電池的新型太陽能電池，稱之為硅粒太陽能電池，但有關性能方面的報道還未見到。從石英砂制備單晶硅和多晶硅太陽能電池的工藝流程如下圖所示。圖從石英砂到晶硅太陽能電池的工藝流程非晶硅太陽能電池非晶硅太陽能電池的優勢是硅資源消耗少生產成本低，近年來發展迅速。目前非晶硅單結電池的最高效率已可達到左右，大量生產的可達到左右。疊層電池的最高效率可達到。比較代表性的非晶硅電池生產廠家有德國，日本和美國。由于非晶硅對太陽光的吸收系數大，因而非晶硅太陽能電池可以做得很薄，通常硅膜厚度僅為，是單晶硅或多晶硅電池厚度左右的，所以制作非晶硅電池資源消耗少。非晶硅太陽能電池般是用高頻輝光放電等方法使硅烷氣體分解沉積而成的。由于分解