我国高效太阳能电池相关技术特点分析

　　当今世界，能源问题已成为国际争端的触发点。寻找安全、清洁、经济的新能源，已成为人们通过科技手段，摆脱能源困境的必然选择。这已经不是技术问题，而是国家间战略竞争的高地。比如，高效太阳能电池技术就是这样一个属于重大科技突破的项目。以下是对我国高效太阳能电池相关技术特点分析：

　　鉴于太阳能资源丰富、廉价、安全、无污染、可自由利用等特性，太阳能利用日益受到各国政府和普通民众的关注。宇博智业市场研究中心了解到，作为太阳能利用重要形式的太阳能发电，是一种可持续的能源替代方式，近年来实现了快速发展。

　　按照技术类型，太阳能发电主要分为光伏发电和光热发电两类；其中，光伏发电是以太阳能电池技术为核心，将太阳能直接转换为电能的技术。目前，因成本居高不下，这项技术尚未能普及。但随着太阳能电池技术水平的不断提升、规模效应的增强、价格不断下降，以高效太阳能电池技术为核心的光伏发电将会得到广泛应用。

　　太阳能电池（solar cell，SC）具有持久性、清洁性和灵活性等优点，并且在转化过程中，无污染、无噪声，既可以直接为小型电器提供离网电能，又可以进行并网发电，应用前景广阔。

　　太阳能电池是光伏发电系统的核心，其开发和制造是光伏产业链中最关键、最重要的一环，将直接影响到太阳能发电的普及和发展。有效提高太阳能电池的光电转换效率，降低制造、应用成本并实现发电稳定性，是高效太阳能电池开发、制造中必须要解决的关键问题。

　　据中国报告大厅发布的中国太阳能电池行业市场调查及发展趋势预测报告了解到，目前，普通太阳能电池产业化水平的光电转换效率大致为，单晶18%-19%、多晶17.3%-17.8%，非晶硅薄膜8%～9%。根据国务院发布《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，明确提出新上光伏制造项目应满足单晶硅光伏电池转换效率不低于20%、多晶硅光伏电池转换效率不低于18%、薄膜光伏电池转换效率不低于12%。

　　因此，所谓高效太阳能电池，主要是指电池产业化水平的光电转换效率要相对现有普通电池更高，即：单晶》20%、多晶》18%、非晶硅薄膜》12%。当然，高效太阳能电池也是一个随时间变化而变化的概念。

　　太阳能电池是一种利用“光生伏特效应”原理将太阳能转化为电能的半导体器件，其核心原材料是可释放电子的半导体物质。电池产品主要分为以晶硅电池为代表的太阳能电池，和以硅基薄膜、碲化镉（CdTe）电池、硒铟铜（CuInSe）电池、硫化镉（CdS）电池、铜铟镓硒（CIGS）电池、砷化镓（GaAs）叠层电池等薄膜电池为代表的太阳能电池，以及以染料敏化电池-光电化学电池（Grātzel电池）、有机电池、多结（带隙递变）电池、热载流子电池等新型电池及新概念电池为代表的太阳能电池。

　　截至2013年底，太阳能电池产品中，晶体硅太阳能电池（主要是P型单晶硅电池和多晶硅电池）占据市场主导地位，市场占有率超过90%；薄膜电池的市场占有率不到10%；新型电池及新概念电池大多处于实验室阶段或中试阶段，尚未大规模产业化。

　　目前，全球光伏产业尚处在导入期，有关高效太阳能电池的多种相关技术路线都在并行发展。其中，晶硅高效太阳能电池因具有高光电转换率、低污染、性能稳定不易衰减、大规模制造技术成熟等方面的优点。因此，世界范围内以晶体硅太阳能电池为主的高效太阳能电池结构，既是过去几年的真实写照，而且还将会在未来十几年持续占据主导地位。

　　但是，就现在的规模化生产而言，要达到上述的效率要求，可能需要我们实现从常规P型晶体硅技术，到P型晶体硅的PREC/PERT技术以及N型电池技术（含N型双面、异质结、背接触、异质结背接触电池）的转变。同时，薄膜电池与晶硅电池相比，在光电转换效率、成本和稳定性等方面可以进行的改善空间较大，薄膜技术领域的突破有望使其成为未来高效太阳能电池发展的热点。