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太阳能电池，新技术的开发与创新
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摘要：近年来，光伏技术围绕光伏电池材料、转换效率和稳定性等问题迅速发展。晶体硅太阳能电池的研究重点是高效单晶硅电池和低成本多晶硅电池。限制单晶硅太阳能电池转换效率的主要
近年来，光伏技术围绕光伏电池材料、转换效率和稳定性等问题迅速发展。晶体硅太阳能电池的研究重点是高效单晶硅电池和低成本多晶硅电池。限制单晶硅太阳能电池转换效率的主要技术障碍是：电池表面栅极线的遮蔽；表面光反射损失；光传输损耗；内部复合损耗；表面复合损耗。
针对这些问题，近年来开发了许多新技术，主要包括：单双层增透膜；激光开槽埋栅技术；纹理表面技术；背点接触电极，克服了表面网格线的遮蔽问题；高效背反射技术；光吸收技术。随着这些新技术的应用，人们发明了许多新的电池类型，大大提高了太阳能电池的转换效率。例如，采用激光刻槽埋栅线等新技术，将高纯晶硅太阳能电池的转换效率提高到24.4%。
光伏技术的发展另一个特点是薄膜太阳能电池的研究取得了重大进展，各种新型太阳能电池不断涌现。虽然晶体硅太阳能电池的转换效率高，但其成本难以大幅下降，而薄膜太阳能电池在降低制造成本方面有着非常广阔和诱人的前景。早在几年前，使用具有多层薄膜结构的低质量硅材料就使太阳能电池的成本下降了80%，预计该技术将在10年内实现商业化.
开发新型高效太阳能电池技术是降低光伏电池成本的另一种实用方法。近年来，一些新型高效电池问世：
硒化铜钢（CUINSE2，CIS）薄膜太阳能电池：CIS电池1974年在美国问世。 1993年国家可再生能源实验室使其本征转换效率达到16.7%。由于CIS太阳能电池成本低（膜厚仅为单晶硅的1/100），可以增加带隙。为提高转换效率（单晶理论值为30%，多晶为24%）、无光致退化、抗辐射性能好等，各国都在争相研发，积极探索量产大规模应用的技术。
硅-硅串联太阳能电池：非晶硅和窄带隙材料的堆叠是有效利用长波太阳光，提高非晶硅太阳能电池转换效率的好方法。具有成本低、能耗低、工序少、价格低、效率高等优点。
使用化学束外延(CBE) 技术生产的多结III-V族化合物太阳能电池：III-V族化合物（如GAAS、INP）具有很高的光电转换效率，这些材料的多层匹配可以将太阳能电池的转换效率提高到35 ％多于。而这种多层结构很容易用CBE方法制作，并且可以降低成本以获得超高效率。
大面积光伏纳米电池：Swiss M. GRATZEL博士领导的研究团队以纳米二氧化钛粉末水溶液为涂料，并使用多种染料和含有过渡金属有机物的玻璃制成微晶颜料敏感太阳能电池，简称纳米电池。计算表明，可以制造转换效率至少为 12% 的低成本电池。这种电池为建筑物外表面的大面积应用提供了广阔的前景。
文章来源：《太阳能学报》 网址: http://www.tynxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0724/1316.html