太阳能电池的研究现状及发展前景.docx

太阳能电池的研究现状及发展前景摘要：能源危机和环境污染已经成为当今世界各国面临的共同问题。同时具有清洁可再生、优势的太阳能电池已经越来越受到人们的关注。本文综述了太阳能电池的种类，并就其研究现状、存在的问题、解决的途径以及发展趋势等做了一些分析。关键词：太阳能电池研究现状发展趋势前言：太阳能可以说是“取之不尽，用之不竭”的能源，与传统矿物燃料相比，太阳能具有清洁和可再生等独特优点。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础，其转换途径有很多，有光热电间接转换和光电直接转换，前者主要有太能能热水器等，后者主要指太阳能电池。本文主要综述了太阳能电池的种类及其研究现状，并讨论了太阳能电池的发展趋势。太阳能电池的原理当太阳光线照射到太阳能电池表面由P、N两种不同类型的半导体材料构成的P—N结时、一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，形成电子空穴对。在P—N结内建电厂的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，如果从材料两侧引出电极，并接上负载就会产生电压和电流，对外部电路产生一定的输出功率。此即太阳能电池发电的基本原理。太阳能电池种类根据材料种类和状态的不同，太阳能电池主要有以下几种：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池，薄模型太阳能电池、有机太阳能电池和染料敏感化纳米晶太阳能电池等，下面分别予以介绍。单晶硅太阳能电池具有很多特点：?作为原料的硅材料在地壳中含量丰富，对环境基本上没有影响。?单晶硅制备以及pn结的制备都有成熟的集成电路工艺做保证。?硅的密度低，材料轻。即使是50um以下厚度的薄片也有很好的强度。?与多晶硅、非晶硅比较，转换效率高?电池工作稳定，已实际用于人造卫星等方面，并且可以保证20年以上的工作寿命。单晶硅太阳能电池因为原料丰富，转换效率高，所以是现在发展最快的产业之一。但单晶硅电