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材料导报综述篇
2010年5月上第24卷第5期
薄膜太阳能电池的研究进展＊
章诗王小平王丽军朱玉传林石裕顾应展田健健周成琳
上海理工大学理学院上海200093
摘要综述了目前国际上研究得最多的几种薄膜太阳能电池材料的研究现状和各自的最新进展包括硅基类非晶硅、多晶硅、微晶硅、无机化合物类碲化镉、铜铟硒、砷化镓、有机类、染料敏化二氧化钛、氧化锌等并从材料、工艺和转换效率等方面比较和讨论了它们各自性能的优劣最后展望了这些薄膜太阳能电池材料未来的研究方向及应用前景。
关键词薄膜太阳能电池硅基化合物染料敏化
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0引言
近年来环境污染和能源衰竭等问题与全球经济发展之间的矛盾越来越突出加上人类对可再生能源的不断需求这样就促使人们致力于开发新的能源。太阳能作为一种可再生能源有着其它能源不可比拟的优势因此合理利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略太阳能受到人们广泛的重视也是顺理成章的事情1。
典型的太阳能电池本质上是一个半导体二极管p
结它利用光伏效应原理把太阳辐射能转换为电能。当太阳光照射到半导体二极管p
结上并被吸收时其能量大于半导体材料禁带宽度Eg的光子能把价带中的电子激发到导带上去同时价带中留下带正电的空穴即形成了电子空穴对通常称其为光生载流子。这些光生载流子在p
结内建电场作用下迅速分离电子被扫到电池的
型一侧空穴被扫到电池的p型一侧从而在二极管的两侧分别形成了正负电荷积累并产生了“光生电压”这就是所谓的“光伏效应”Photovoltaiceffect。若在p
结两侧引出电极并接上负
载则负载中就有“光生电流”通过即得到可利r