薄膜太阳能电池发展现状有哪些

薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。

薄膜电池是一项采用薄层材料，运用电子半导体和光学原理的技术。考虑成本效益，薄膜光伏电池被采纳且运用于第二代和第三代太阳能光伏发电技术之中。同时，它也被视为一种有效的可用于楼房综合应用的产品[1]。

薄膜电池发电原理与晶硅相似，当太阳光照射到电池上时，电池吸收光能产生光生电子—空穴对，在电池内建电场的作用下，光生电子和空穴被分离，空穴漂移到P侧，电子漂移到N侧，形成光生电动势，外电路接通时，产生电流[1]。

优点

（1）成本低，根据Photon的预测，预计到2012年下降到2.08美元/w；预计薄膜电池的平均价格能够从2.65美元/w降至1.11美元/w，与晶体硅相比优势明显；而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观，EPV估计到2011年，薄膜组件的成本将大大低于1美元/w；Oerlikon更估计2011年GW级别的电站其组件成本将降低于0.7美元/w，这主要是由转化率提高和规模化带来的。

（2）弱光性好

（3）适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV)，不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等，根据需要制作成不同的透光率，代替玻璃幕墙。

缺点

（1）效率低，单晶硅太阳能电池，单体效率为14%-17%(AMO)，而柔性基体非晶硅太阳电池组件（约1000平方厘米）的效率为10-12%，还存在一定差距。

（2）稳定性差，其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化，直到数百或数千小时后才稳定。这个问题一定程度上影响了这种低成本太阳能电池的应用。

（3）相同的输出电量所需太阳能电池面积增加，与晶体硅电池相比，每瓦的电池面积会增加约一倍，在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用[1]1.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)

2.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少

3.有较佳的功率温度系数

4.较佳的光传输

5.较高的累积发电量

6.只需少量的硅原料

7.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)

8.厚度较晶圆太阳能电池薄

9.材料供应无虑

10.可与建材整合性运用(BIPV)薄膜太阳能电池可以使用在价格低廉的陶瓷、石墨、金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm，目前转换效率最高可以达13%。薄膜电池太阳电池除了平面之外，也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大，可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份，应用非常广泛。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式（以下表示为a-）两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。

按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形（a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等）、ⅢV族（GaAs,InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化锌(Zn3p2）等。

太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池，其中硅太阳能电池是发展最成熟的，在应用中居主导地位。

2015年全球薄膜太阳能电池的产能约为9.3GW，产量约为4.4GW（图。按技术划分，2015年硅基薄膜电池的产能占比为38%，铜铟镓硒薄膜电池的产能占比为27%，碲化镉薄膜电池的产能占比为35%。