太陽能電池簡介

　　在文明的發(fā)展過程中，能源科學和技術是保障文明發(fā)展的重要科學技術之一?；剂媳貙⒆呦蚩萁撸瑸榱藬[脫這種窘境，我們需要尋找對地球環(huán)境無害且取之不盡、用之不竭的綠色能源，太陽將會給予我們這種能源。利用半導體的光電轉換原理，將太陽能源直接轉換成電能的技術就是太陽能發(fā)電技術。

　　所謂太陽能電池，就是利用半導體中的光生電動勢效應將太陽能直接轉換成電能的器件。由于光電導效應的存在，光的照射使流過半導體的電流增加。在沒有外加電場的狀態(tài)下，為了在半導體中產生電流，首先必須改變熱平衡勢的光生電子和空穴的空間密度分布。在太陽能電池的光生電動勢效應中，內部電場起了重要的作用。由于內部電場的作用，光生的負電荷電子和正電荷空穴向相反的方向分離。若半導體兩端連接外部電路，將會產生電流。另外，若半導體兩端分開不使外部電路產生電流，則半導體的內部將會形成電子－空穴密度分布，這個電子－空穴密度分布將引起抵消內部光電流的相反電流，與內部電場方向相反的電壓將會出現在半導體的兩端。也就是說，若半導體兩端連接適當的外部電阻，則會從該半導體樣品得到與照射光強度相應的電流和電壓，即電能?？梢垣@取最大電能的光生電動勢效應器件就稱為太陽能電池。

　　目前，最常用的太陽能電池的半導體材料有以下幾種：晶體材料有51、Culn（Ga）Se、InP、GaAs和CdTe，非晶體材料有Si等。III-V族化合物半導體材料GaAs和InP，雖然它們的最高轉換效率接近了理論極限值，但是由于其材料造價高，這些產品主要是宇宙用太陽能電池，這就可以充分發(fā)揮它們的抗輻照性能和小面積接收光的特性。

　　在地面用平面型太陽能電池中，現在最普及的是單晶和多晶硅太陽能電池。非晶體硅太陽能電池是在晶體硅太陽能電池的基礎上研制開發(fā)出來的一種低價格的薄膜太陽能電池，由于它的原材料豐富，而且可以大批量生產，將是21世紀太陽能發(fā)電的主要材料。