太陽能電池板的材料有哪些

當前，晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上，而且在今后相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產技術長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中，形成技術封鎖、市場壟斷的狀況。多晶硅的需求主要來自于半導體和太陽能電池。按純度要求不同，分為電子級和太陽能級。其中，用于電子級多晶硅占55%左右，太陽能級多晶硅占45%，隨著光伏產業的迅猛發展，太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導體多晶硅的發展，預計到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。 1994年全世界太陽能電池的總產量只有69MW，而2004年就接近1200MW，在短短的10年里就增長了17倍。晶體硅電池板：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。非晶硅電池板：薄膜太陽能電池、有機太陽能電池?；瘜W染料電池板：染料敏化太陽能電池。柔性太陽能電池

單晶硅

單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為18%左右，最高的達到24%，這是所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命可達25年。

多晶硅

多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少，其光電轉換效率約16%左右 （2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽能電池）。 從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡便，節約電耗，總的生產成本較低，因此得到大量發展。此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。

非晶硅

非晶硅太陽電池是1976年出現的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優點是在弱光條件也能發電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低，國際先進水平為10%左右，且不夠穩定，隨著時間的延長，其轉換效率衰減。

多元化合物

多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導體材料制成的太陽電池。各國研究的品種繁多，大多數尚未工業化生產，主要有以下幾種：a）硫化鎘太陽能電池b）砷化鎵太陽能電池c）銅銦硒太陽能電池（新型多元帶隙梯度Cu（In， Ga）Se2薄膜太陽能電池）

Cu（In， Ga）Se2是一種性能優良太陽光吸收材料，具有梯度能帶間隙（導帶與價帶之間的能級差）多元的半導體材料，可以擴大太陽能吸收光譜范圍，進而提高光電轉化效率。以它為基礎可以設計出光電轉換效率比硅薄膜太陽能電池明顯提高的薄膜太陽能電池?？梢赃_到的光電轉化率為18%，而且，此類薄膜太陽能電池到目前為止，未發現有光輻射引致性能衰退效應（SWE），其光電轉化效率比商用的薄膜太陽能電池板提高約50~75%，在薄膜太陽能電池中屬于世界的最高水平的光電轉化效率。

柔性電池

柔性薄膜太陽能電池是相對于常規太陽能電池來區分的。

常規太陽能電池一般是兩層玻璃中間是EVA材料和電池片的結構，這樣的組件重量較重，安裝的時候需要支架，不易移動。

柔性薄膜太陽能電池不需要采用玻璃背板和蓋板，重量比雙層玻璃的太陽能電池片組件輕80%，采用pvc背板和ETFE薄膜蓋板的柔性電池片甚至可以任意彎曲，方便攜帶。安裝的時候也不需要特殊的支架，可以方便安裝在屋頂，和帳篷頂上使用。

缺點是光電的轉換效率要比常規的晶硅組件低。

太陽能電池的厚度

目前主流太陽能電池片（晶硅類）常規厚度大致160um~180um，其實還可以切的更薄，只不過那時良品率和經濟性反而會下降。具體厚度發展趨勢可以參考這張圖：

可惜的是無論電池片做的多薄，它也不可能是透光的。畢竟在這之前量子隧道效應已經足以讓現有的PN結發電原理不再成立。

不過題主的問題光伏行業是可以從另一個角度來實現的，那就是透光發電技術。具體的效果其實還不錯，例如下面這張圖是不同厚度光伏玻璃的效果：

當然了，這種技術也必然是發電量越好，透明度越差（上圖是三種不同發電效率的光伏玻璃）。所以它的缺點也很明顯就是發電效率太低，目前的效率是不超過9%（基本是乳白色毛玻璃的效果）。所以這種技術其實也沒有像樣的商業應用。

介于這兩中技術之間的一種技術就是染料敏化光伏組件，類似的，發電量也居于以上兩種技術之間。

效果大概是這樣的：

再補一句，染料敏化電池可以有各種顏色（見上圖右側虛化的部分），不過沒有無色的（手動聳肩）

太陽能電池板像紙一樣薄

由韓國公司Yolk打造的像紙片那樣薄的太陽能電池板Solar Paper，在工作原理上，實際上就與其它便攜式USB充電器相同。當用戶需要給手機充電時，只需將手機連接線的另一端插入到Solar Paper之中，這樣就可以對手機進行充電了。與其它充電設備不同的是，Solar Paper本身主要是由無限的經濟型太陽能供電。

據Yolk公司宣稱，Solar Paper非常薄，薄如紙片，堪稱消費者市場上效率最高的太陽能電池板。據稱，這款太陽能電池板能夠在兩小時內將iPhone充滿電。（這與插墻式充電器所需的時長差不多。）如果用戶將Solar Paper移到陰影處，那么，該設備就會停止充電了。Solar Paper還配置了自動重啟功能，這就意味著，一旦用戶將該設備重新放置到光亮處之后，其充電模式就會自動重啟。

每個Solar Paper電池板能夠產生2.5瓦的電量，因此，承載5瓦電量的iPhone手機就需要兩個Solar Paper進行充電。各塊電池板可以像磁鐵那樣吸附在一起，這樣，吸附在一起的電池板越多，產生的電量也就越多。例如，包括iPad在內的諸多平板電腦充滿的電量約為10瓦，因此，在對iPad進行充電時，就需要4塊Solar Paper電池板。

事實上，用戶在使用Solar Paper時，并不需要到室外，當然得要有明亮的太陽光。Yolk公司的一段展示視頻表明，用戶甚至可以飛行機艙的窗戶旁邊讓Solar Paper工作。毫無疑問，Solar Paper肯定對長途旅行者、野營者及其他戶外探險者最為有用。用戶如果開啟手機的拍照和GPS定位模式，那么此時的耗電量會非常大，而且耗電也非常快。這些用戶如果迷路或者需要撥打緊急救助電話時，肯定不希望電池沒電，因此，帶上Solar Paper電池板肯定會解決大問題。

每個Solar Paper電池板的角落處都有插孔，因此用戶就可以將太陽能充電器掛在背包上，從而在行走中對這些太陽能充電器進行充電。

任何通過USB進行充電的設備都可以使用Solar Paper來充電。亞馬遜的一些評論人士表示，他們已經利用Solar Paper對手機和平板電腦進行充電，除此之外，他們還利用Solar Paper對Kindle和GoPro等設備進行充電。

Solar Paper最初是在kickstarter上進行眾籌，并通過kickstarter眾籌了100多萬美元。如今，Solar Paper已經拓展了亞馬遜網站作為銷售渠道，消費者可以可以根據自己的需求，在亞馬遜網站訂購兩個、三個或四個Solar Paper電池板，每次訂購都可以獲得一個方便小袋以放置這些電池板。