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。硅系太阳能电池单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是开发最早发展最快的类太阳能电池，目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为左右，最大已达到，为澳大利亚新南威尔士大学创造并保持。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化合物薄膜电池的制备主要采用和技术，其中方法制备薄膜电池受衬底位错反应压力比率总流量等诸多参数的影响。除外，其它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目录第章太阳能电池的现状及发展趋势太阳能电池的发展历程太阳能电池的分类硅系太阳能电池化合物半导体太阳能电池染料敏化纳米晶化学太阳能电池太阳能电池发展的瓶颈太阳能电池的发展趋势第二章国内太阳能电池的研究现状第三章低成本高性能可见光响应型太阳能电池可见光响应型太阳能电池研究的重大意义可见光响应型太阳能电池的结构可见光响应型太阳能电池的制备技术关键技术的创新第四章可见光响应型太阳能电池的研发计划现有研究进展研究工作基础和条件课题组介绍核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传,下步研究计划第五章可见光响应型太阳能电池的市场前景太阳能电池发展的市场环境丰富的太阳能资源严峻的能源与环保形势可再生能源法实施带来巨大机遇太阳能电池的市场现状不愁销路的产品需求强劲的国外市场起步阶段的国内市场高额的利润回报太阳能电池上市公司受到热烈追捧太阳能电池的市场预测可见光响应型太阳能电池的市场前景太阳能电池的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消费结构晶硅太阳能电池发展的隐忧可见光响应型太阳能电池的竞争优势可见光响应型太阳能电池的市场份额及盈利预测第六章国内外太阳能电池生产现状世界太阳能电池的产能及其分布国内主要生产企业及其规模第七章可见光响应型太阳能电池的产业化策略附图表目录图从石英砂到晶硅太阳能电池的工艺流程图晶硅系太阳能电池产业结构图可见光响应型太阳能电池的结构图我国太阳能资源分布图图全球太阳能电池实际产量需求量预测图全球年年累计安装的太阳能发电系统图股价走势图图股价走势图图各种能源形式发电成本表我国各种太阳能电池实验室研究的最高效率表中国能源消费结构表全球太阳能行业发展预测表我国近年与将来的光伏发电市场消费结构表多晶硅原料成本构成表世界十大太阳能电池厂商年排名与产量表太阳能电池产量地区分布表年各类太阳能电池产量百分比表我国太阳能电池的主要生产企业及其产能第章太阳能电池的现状及发展趋势太阳能电池的发展历程自从公元年意大利人伏特发明第个电池后，人类的生活就注定要与电结下密不可分的关系。年美国人爱迪生发明电灯，不仅点亮了黑暗的夜晚，更照亮了人类光明璀璨的历史文明。电的产生方式有很多种，包括石油瓦斯煤铀„„等。但是这些能源的储量有限，在人类高度的开发利用下，终有消耗殆尽的天。因此，世界各国无不积极地研发新的替代能源，太阳能电池就是种最佳的选择。太阳能电池又称光电池，光生伏打电池。是种将光能直接转换成电能的半导体器件。工作原理是基于半导体结的光生伏打效应。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硅材料纯度，其材料成本占电池总成本的半以上。相比之下，多晶硅电池材料制备方法简单耗能少，可连续化生产。但多晶硅太阳能电池的光电转化效率较低，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晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积和等离子增强化学气相沉积工艺。此外，液相外延法和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。化学气相沉积主要是以或为反应气体，在定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上，衬底材料般选用等。但研究发现，在非硅衬底上很难形成较大的晶粒，并且容易在晶粒间形成空隙。解决这问题办法是先用在衬底上沉积层较薄的非晶硅层，再将这层非晶硅层退火，得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜，因此，再结晶技术无疑是很重要的个环节，目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外，另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。德国费莱堡太阳能研究所采用区熔再结晶技术在衬底上制得的多晶硅电池转换效率为，日本三菱公司用该法制备电池，效率达。液相外延道电流，所以非晶硅太阳能电池般具有结构。如果制成的多层结构便形成叠层结构，在提高非晶硅太阳能电池的转换效率和改善稳定性方面，叠层太阳能电池是个重要的发展方向。非晶硅由于其内部结构的不稳定性和大量氢原子的存在，具有光疲劳效应效应，故非晶硅太阳能电池经过长期工作稳定性存在问题。近年来经努力研究，虽有所改善，但尚未彻底解决问题，故作为电力电源，尚未大量推广。非晶硅太阳能电池的研究，现在主要着重于改善非晶硅膜本身性质，以减少缺陷密度，精确设计电池结构和控制各层厚度，改善各层之间的界面状态，以求得高效率和高稳定性。化合物半导体太阳能电池化合物半导体太阳能电池突破了由硅原料硅锭硅片太阳能电池的工艺路线，采用直接由原材料到太阳能电池的工艺路线，发展了薄膜太阳能技术，这适应了太阳能电池的高效率低成本大规模生产化发展的要求。目前，化合物半导体薄膜太阳能电池的主要类型有系太阳能电池系太阳能电池系列太阳能电池太阳能电池系列太阳能电池和系列太阳能电池。上述电池中，尽管多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。及系列薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。属于族化合物半导体材料，其能隙为，正好为高吸收率太阳光的值，因此，是很理想的电池材料。等法的原理是通过将硅熔融在母体里，降低温度析出硅膜。美国公司采用制备的电池效率达。我国光电发展技术中心的陈哲良教授采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒，并设计了种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池，称之为硅粒太阳能电池，但有关性能方面的报道还未见到。从石英砂制备单晶硅和多晶硅太阳能电池的工艺流程如下图所示。图从石英砂到晶硅太阳能电池的工艺流程非晶硅太阳能电池非晶硅太阳能电池的优势是硅资源消耗少生产成本低，近年来发展迅速。目前非晶硅单结电池的最高效率已可达到左右，大量生产的可达到左右。叠层电池的最高效率可达到。比较代表性的非晶硅电池生产厂家有德国，日本和美国。由于非晶硅对太阳光的吸收系数大，因而非晶硅太阳能电池可以做得很薄，通常硅膜厚度仅为，是单晶硅或多晶硅电池厚度左右的，所以制作非晶硅电池资源消耗少。非晶硅太阳能电池般是用高频辉光放电等方法使硅烷气体分解沉积而成的。由于分解