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文档简介

1、 3.全光谱利用结构 目前对某一种光电池材料，能利用的光能只是与其能带隙对 应的光谱段。所以，对单晶硅，理论极限效率为2730。 太阳光中有大量的低能长波光子，目前的太阳能电池无法有效地 将其转换成高能短波光子，降低了太阳能电池的效率。德国马 普聚合物研究所和索尼材料科学实验室的专家通过大量试验， 找到了两种新物质，即乙基卟啉白金薄膜和二苯蒽，解决了阳 光中低能长波光子向高能短波光子的转换。这两种被称为“光 子传递者”的物质具有不同的特性，一种作为吸收长波光子的 “接收器分子”，另一种作为发射短波光子的“发射器分子”。 首先由“接收器分子”接收太阳光中的低能分子，然后将能束 传递给“发射器分子

2、”，由其以高能短波光子形式输出。用它 们的组合结构可以得到高效率光电转换。 太阳能电池的发展趋势 从上可知，作为太阳能电池的材料，III-V族化合物及CIS等系由 稀有元素所制备，尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高，但 从材料来源看，它们将来不可能占据主导地位。而纳米晶TiO2、纳 米晶硅和聚合物修饰电极太阳能电池的研究刚刚起步，技术不成熟， 还处于探索阶段，短时间内不可能替代硅系太阳能电池。因此，从 转换效率和材料的来源角度讲，今后发展的重点仍是硅太阳能电池 特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池。由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具 有较高的转换效率和相对较低的成本，将最终取代单晶硅电池，成 为市场的主导产品。 提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备 中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要想再进一 步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除开发新的 电池材料外，应集中在如何降低成本上来，现有的高效率电池是在 高质量的硅片上制成的，是最费钱的部分。因此，在如何保证转换 效率仍较高的情况下降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太 阳能电池发展急需解决的问题。 作业 1. 太阳能电池的工作原理是什麽？ 2. 太阳能电池有那些主要技术指标？ 3. 示意画出单晶硅太阳能电池的结构。 4. 写出单晶硅太阳能电池的主要工艺。 5. 目前正在研

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