工控摘要：光電是現(xiàn)在重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的新能源之一，光伏電池是整體太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心，它把光轉(zhuǎn)換為電能，那么制造光伏電池的材料又是怎樣的？
　　
　　光伏材料即太陽(yáng)電池材料，指能將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體材料，主要包括單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。
　　
　　用于空間的有單晶硅、GaAs、InP，用于地面已批量生產(chǎn)的有單晶硅、多晶硅、非晶硅，其他尚處于開(kāi)發(fā)階段。目前致力于降低材料成本和提高轉(zhuǎn)換效率，使太陽(yáng)電池的電力價(jià)格能與火力發(fā)電的電力價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，從而為大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造條件。
　　
　　各種材料的特性如下：
　　
　　單晶硅太陽(yáng)能電池：其光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，zui高的達(dá)到24%，是目前所有種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率zui高的，但制作成本很大，以致于還不能被廣泛使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝，因此堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，zui高可達(dá)25年。
　　
　　多晶硅太陽(yáng)能電池：其制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多，但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右。但它比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些，材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。
　　
　　非晶硅太陽(yáng)能電池：此為1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽(yáng)電池，它與單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制作方法*不同，工藝過(guò)程大大簡(jiǎn)化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件下也能發(fā)電。但非晶硅太陽(yáng)電池存在的主要問(wèn)題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前*水準(zhǔn)為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其轉(zhuǎn)換效率衰減。
　　
　　多元化合物太陽(yáng)電池：多元化合物太陽(yáng)電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)電池?，F(xiàn)在各國(guó)研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：硫化鎘太陽(yáng)能電池、砷化鎵太陽(yáng)能電池、銅銦硒太陽(yáng)能電池[新型多元帶隙梯度Cu(In,Ga)Se2薄膜太陽(yáng)能電池]。
　　
　　Cu(In,Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽(yáng)光吸收材料，具有梯度能帶間隙(導(dǎo)帶與價(jià)帶之間的能級(jí)差)多元的半導(dǎo)體材料，可以擴(kuò)大太陽(yáng)能吸收光譜范圍，進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)出光電轉(zhuǎn)換效率比硅薄膜太陽(yáng)能電池明顯提高的薄膜太陽(yáng)能電池，可達(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%，而且，此類(lèi)薄膜太陽(yáng)能電池到目前為止，未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)(SWE)，其光電轉(zhuǎn)化效率比目前商用的薄膜太陽(yáng)能電池板提高約50~75%，在薄膜太陽(yáng)能電池中屬于世界的zui高水準(zhǔn)的光電轉(zhuǎn)化效率。