薄膜太陽能電池行業發展趨勢

　　目前，人們根據所選用的半導體材料將太陽能電池應用技術分為晶矽和薄膜兩大類。隨著世界能源緊缺，薄膜太陽能電池作為一種光電功能薄膜，可以有效地解決能源短缺問題，而且無污染，還可以實現光伏建築一體化，易於大面積推廣。以下為薄膜太陽能電池行業發展趨勢。

　　CIGS薄膜太陽能電池具有非常優良的抗干擾、耐輻射能力，因而沒有光輻射引致性能衰退效應，使用壽命長。CIGS是直接帶隙的半導體材料，因此電池中所需的CIGS薄膜厚度很小(一般在2um左右)。它的吸收係數非常高達10-5cm-1，同時還具有很好的非常大範圍的太陽光譜的響應特性。CIGS薄膜在高於500℃的溫度下沉積在塗有Mo的玻璃襯底上，並且與通過化學沉積形成的CdS層，組成CdS/CIGS異質結太陽能電池。以摻鎵的CIS(CIGS)和以CdS為緩衝層製成的太陽能電池效率已高達21.5%。

　　目前大多數CIGS電池組件都含有CdS緩衝層，但使用CdS緩衝層也存在一些缺點。從恢復短波光生電流的觀點來看，應該使用禁帶寬度更寬的緩衝層，從環境的觀點來看，鎘的毒性將對環境產生負面影響。因此近年來研究使用的緩衝層材料有ZnS、In2S3、ZnSe、ZnO、SnO2、ZnIn2Se等，以取代CdS作為緩衝層，實現製備綠色無鎘高效CIGS薄膜太陽電池，同時為了節約原材料和能源，還應該考慮儘可能地減小薄膜厚度。

　　有機薄膜太陽能電池主要有：單層結構的肖特基電池、雙層p-n異質結電池以及P型和n型半導體網絡互穿結構的體相異質結電池。目前認為有機薄膜太陽能電池的作用過程分為3個步驟：光激發產生激子、激子在給體/受體(D/A)界面的分裂、電子和空穴的漂移及其在各自電極的收集。有機薄膜太陽能電池具有材料潛在的低價格、加工容易、可大面積成膜、分子及薄膜性質可設計性、質輕、柔性等顯著優點，但目前有機薄膜太陽能電池光電轉換效率很低、穩定性差，只有將光電轉換效率提高到5%以上才可能大規模應用。

　　薄膜太陽能電池因為低成本、低材料消耗、不斷提高的轉換效率，在未來光伏電池技術發展中占有越來越重要的位置，很多研究人員都在致力於薄膜太陽能的研究和開發。不同類型的薄膜太陽能電池具備各自的優缺點。a-Si薄膜太陽能電池成本較單晶Si太陽能電池低，但由於存在光致衰退效應，目前很難發展為具有穩定高效率的太陽能電池。而poly-Si薄膜太陽能電池兼具單晶Si和a-Si的優點，製備工藝相對簡單，適合產業化大面積生產。CIGS薄膜太陽能電池效率較高，性能優越，建議科研工作者給予更多的關注。有機薄膜太陽能電池對於實現低能耗、低成本、無污染具有重要的意義，但轉換效率低、長期穩定性差，想實現商用需要較長的研究過程。可以設想在不久的將來，隨著科研工作的不斷深入，薄膜太陽能電池目前面臨的問題將逐一得到解決，性能將不斷得到改善和提高，從而滿足未來消費者對於能源的迫切需求。

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