【释义】:用半导体硅﹑硒等材料将太阳的光能变成电能的器件。具有可靠性高﹐寿命长﹐无污染等优点﹐可做人造卫星﹑航标灯﹑晶体管收音机等的电源。

太阳能电池是一种利用光生伏特效应把光能转换成电能的器件,又叫光伏器件,主要有单晶硅电池和单晶砷化镓电池等。太阳电池最初为空间航天器使用,空间航天器用单晶硅太阳电池的基本材料为纯度达0.999999、电阻率在10欧·厘米以上的P型单晶硅,包括p-n结、电极和减反射膜等部分,受光照面加透光盖片(如石英或渗铈玻璃)保护,防止电池受外层空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。单体电池尺寸从2×2厘米至5.9×5.9厘米,输出功率为数十至数百毫瓦,它的理论光电转换效率为20%以上 ,实际已达到15%以上。

单晶砷化镓太阳电池的理论光电转换效率为24%,实际达到18%。它能在高温、高光强下工作,耐辐射损伤能力高于硅太阳电池,但镓的产量较少,成本高。级联p-n 结太阳电池是在一块衬底上叠加多个不同带隙材料的 p-n结,带隙大的顶结靠光照面,吸收短波光,往下带隙依次减小,吸收的光波波长逐渐增长,这种电池可以充分利用日光,光电转换效率大大提高。

为了提高单体太阳电池的性能,可以采取浅结、密栅、背电场、背反射、绒面和多层膜等措施,增大单体电池面积有利于减少太阳电池阵的焊接点,提高可靠性。

太阳电池发展历史可以追溯到1839年,当时的法国物理学家Alexander-Edmond Becquerel发现了光生伏打效应(Photovoltaic effect)。直到1883年,第一个硒制太阳电池才由美国科学家Charles Fritts所制造出来。在1930年代,硒制电池及氧化铜电池已经被应用在一些对光线敏感的仪器上,例如光度计及照相机的曝光针上。而现代化的硅制太阳电池则直到1946年由一个半导体研究学者Russell Ohl开发出来。接着在1954年,科学家将硅制太阳电池的转化效率提高到4%左右,次年达到11%。随后,太阳电池应用于人造卫星。 中国第一个太阳电池

1973年能源危机之后,人类开始将太阳电池转向民用。最早应用于计算器和手表等。1974年,Haynos等人,利用硅的各向异性(anisotropic)的刻蚀(etching)特性,在单晶硅太阳电池表面刻蚀出具有许多金字塔结构的绒面。金字塔绒面结构能有效降低太阳光在电池表面反射损失,使得当时的太阳电池转换效率达到17%。

1976年以后,如何降低太阳电池成本成为业内关心的重点。1990年以后,电池成本降低使得太阳电池进入民间发电领域,太阳电池开始应用于并网发电。

分类太阳电池是光伏发电系统的核心。从产生技术的成熟度来区分,太阳电池可分为以下几个阶段: 分类

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