当电池表面受到光照 时，在电池内部产生的光生电子空穴对扩散到结并受结电场影响而分开， 电子移向区，空穴移向区，这样在区和区之间产生了光生电动势，当外 电路连接起来时就有电流通过。目前太阳能电池已经在电力通讯电子产品及 交通运输等方面，占有举足轻重的地位，尤其在太空及部分偏远地区，更是扮演 无可取代的角色。 第个太阳能电池是在年由美国贝尔实验室所制造出来 的，当时是希望能替偏远地区的通讯系统提供电源。不过由于效率太低只有 ，而且造价太高美元瓦，因而缺乏商业上的价值。 就在此时，开创人类历史的另项计划太空计划也正如火如荼地进行 着，而因为太阳能电池具有不可取代的重要性，使得太阳能电池得以找到另片 发展的天空。从年苏联发射第颗人造卫星开始，太阳能电池就肩负着太 空飞行任务中项重要的任务，直到年美国人登陆月球，太阳能电池的发展可以说达到顛峰。 可是因为太阳能电池高昂的造价，使得太阳能电池的应用范围受到限制。 年代初，由于中东战争，石油禁运，工业国家的石油供应中断造成能源危 机，迫使人们不得不再度重视太阳能电池应用于电力系统的可行性。在世纪 年代中期，研制出超薄单晶硅光伏电池。 年以后，人们开始将太阳能电池发电与民生用电结合，于是与市电 并联型太阳能电池发电系统开始推 广。此即把太阳能电池与建筑物的设计整合在起，并与传统的电力系统相连结， 如此就可以从这两种方式取得电力，除了可以减少尖峰用电的负荷外，剩余的电 力还可储存或是回售给电力公司。 到目前，太阳能电池已经发展到第三代。第代太阳能电池主要是基于硅晶 片，采用单晶硅和多晶硅及材料制作。其技术已发展成熟，但高昂的材料 成本在全部生产成本中占据主导地位。要真正达到大规模利用太阳能电池的目 标，降低材料的成本就成为降低光伏电池成本的主要手段。以至于使得人们不惜 以牺牲电池的转换效率为代价来开发薄膜电池。第二代太阳能电池是基于薄膜技 术的种太阳能电池。构成薄膜太阳能电池的材料有很多种，主要包括多晶硅 非晶硅碲化镉以及铜铟硒，其中以多晶硅薄膜太阳能电池性能最优。第三代太 阳能电池是世纪以来的主要发展方向，主要本着以提高光电转换效率和降低 生产成本为根本目标进行研发。目前投入应用的主要有叠层太阳能电池纳米太 阳能电池玻璃窗式太阳能电池等结构。 太阳能电池的分类 按应用可将太阳能电池分为空间用太阳能电池与地面用太阳能电池。地面用太阳能电池又可分为电源用太阳能电池与消费电子产品用太阳能电池。对每种太 阳能电池的技术经济要求不同。空间用太阳能电池要求耐辐射转换率高单位 电能所需的重量小地面电源用太阳能电池要求发电成本低转换效率高消费 电能电池的目 标，降低材料的成本就成为降低光伏电池成本的主要手段。以至于使得人们不惜 以牺牲电池的转换效率为代价来开发薄膜电池。第二代太阳能电池是基于薄膜技 术的种太阳能电池。构成薄膜太阳能电池行研发。目前投入应用的主要有叠层太阳能电池纳米太 阳能电池玻璃窗式太阳能电池等结构。 太阳能电池的分类 按应用可将太阳能电池分为空间用太阳能电池与地面用太阳能电池。地面用太阳能电池又可分为电 电子用太阳能电池则要求薄而小可靠性高等。 根据所用材料的不同，太阳能电池主要可分为硅系太阳能电池化合物半导 体太阳能电池和染料敏化纳米晶化学太阳能电池。下面主要按这种分类来介绍太 阳能电池代表性的单晶硅电池商品主要有荷兰，西班牙 ，印度等厂家。 高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工 艺基础上的。现在单 杂工艺。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。 该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。并在表面把 厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合，行高效晶体硅太阳能电池的研究和开 发，研制的平面高效单晶硅电池转换效率达到，刻槽埋栅 电极晶体硅电池转换效率达。 单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模应现在发展了薄膜太阳能电池，其中多晶硅薄膜 太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳能电池的主要优势是降低成本。由于单晶硅太阳能电池需要高纯 硅材料空间太阳 目前商业化电池的效率仅为左右。实验室最高效率达到，为德国研究 机构获得。具有代表性的商品有等公司生产的产品。 人们从年代中期就开始在廉价衬底上沉积多化合物如等电池材料也得到了开发。 年德国费莱堡太阳能系统研究所制得的太阳能电池转换效率为 ，为欧洲记录。首次制备的电池转换效率为。另外，该研 究所还采用堆叠结构制备，电池，该电池是将两个独立的电池堆叠在 起，作为上电池，下电池用的是，所得到的电池效率达到。 铜铟硒简称。材料的能降为，适于太阳光的光电转换，另外，薄膜太阳能电池不存在光致衰退问题。因此，用作高转换效 率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目。 电池薄膜的制备主要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是采用各自的 蒸发源蒸镀铜铟和硒，硒化法是使用叠层膜硒化，但该法难以得到组成 均匀的。薄膜电池从年代最初的转换效率发展到目前的左右。 日本松下电气工业公司开发的掺镓的电池，其光电转换效率为面 积。年美国可再生能源研究室研制出转换效率为的太阳 能电池，这是迄今为止世界上该电池的最高转换效率。 作为太阳能电池的半导体材料，具有