【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 也達(dá)到了17％。多晶硅薄膜太陽(yáng)電池是將多晶硅薄膜生長(zhǎng)在低成本的襯底材料上，用相對(duì)薄的晶體硅層作為太陽(yáng)電池的激活層，不僅保持了晶體硅太陽(yáng)電池的高性能和穩(wěn)定性，而且材料的用量大幅度下降，明顯地降低了電池成本。它要求多晶硅薄膜的厚度在5～150μm，且薄膜的寬度至少是厚度的1倍，同時(shí)要求襯底具有機(jī)械支撐能力，要有良好的背電極，還需要對(duì)背表面進(jìn)行鈍化?，F(xiàn)在研究較多的是在低溫下(600℃)如何制備多晶硅薄膜，這樣就可以使得多晶硅薄膜沉積在如玻璃等廉價(jià)襯底上成為現(xiàn)實(shí)。按成膜過(guò)程可將制備方法分為兩大類：一類是先制備非晶態(tài)材料，再固相晶化為多晶硅；另一類是直接在襯底上沉積多晶硅薄膜。第一類也被稱為固相晶化法，它可以利用硅烷等原料氣體，在PECVD設(shè)備中沉積aSi薄膜，再通過(guò)熱處理將aSi薄膜轉(zhuǎn)化為多晶硅薄膜。在該類方法中，金屬誘導(dǎo)法的前景較好，它是利用aSi與特定金屬(如ANi、Pd等)相接觸時(shí)，可以大大降低aSi晶化的溫度，從而可以在低于600℃的條件下，在普通的玻璃襯底上制備多晶硅薄膜。后一類方法即直接沉積多晶硅薄膜，可以利用熱絲化學(xué)氣相沉積法或是采用諸如鹵硅化合物等新的原材料來(lái)沉積多晶硅薄膜。多晶硅薄膜太陽(yáng)電池在提高太陽(yáng)電池效率、節(jié)約能源和大幅度降低成本方面都具有極其誘人的前景。但由于對(duì)多晶硅薄膜材料的研究還不夠深入，膜生長(zhǎng)技術(shù)還在探索，以及薄膜多晶方式在原理上的研究還在探討階段，致使多晶硅薄膜電池還處于開發(fā)階段。在國(guó)外，澳大利亞太平洋光伏公司于1998年開始多晶硅薄膜太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，通過(guò)近8年的努力，已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化試驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)，研究工作才起步，我國(guó)河北保定英利集團(tuán)生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池多晶硅電池片效率已達(dá)15％。 CIGS薄膜太陽(yáng)能電池中，CIGS薄膜也是一種具有極大發(fā)展?jié)摿Φ奶?yáng)能電池材料。CIGS薄膜太陽(yáng)能電池因其具有獨(dú)特的優(yōu)異性能而被稱為最有希望的光伏器件，正成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)之一。它是一種具有高光電轉(zhuǎn)換效率且成本較低的化合物薄膜太陽(yáng)能電池。CIGS組成可表示成Cu(In1xGax)Se2的形式，具有黃銅礦相結(jié)構(gòu)，是CulnSe2和CuGaSe2的混合半導(dǎo)體。它是以銅銦鎵硒為吸收層的高效率薄膜太陽(yáng)能電池。典型的結(jié)構(gòu)為：Glass／Mo／CIGS／ZnS／ZnO／ZAO（偶氮）／MgF2。圖22 CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的一些特性相對(duì)于硅薄膜太陽(yáng)能電池，CIGS薄膜太陽(yáng)能電池具有一些優(yōu)點(diǎn)：(1)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率高，而且CIGS薄膜的光吸收系數(shù)是已知半導(dǎo)體材料中最高的，達(dá)到105／cm，并且它是一種直接帶隙的半導(dǎo)體材料，適合薄膜化，CulnSe2中In用Ga替代，～；(2)由于CIGS薄膜太陽(yáng)能電池中的薄膜晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵穩(wěn)定，CIGS薄膜太陽(yáng)能電池尚未發(fā)現(xiàn)光致衰退效應(yīng)，因而其使用壽命更長(zhǎng)；(3)CIGS可以在玻璃基板上形成缺陷少，高品質(zhì)的大晶粒，且在CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的制作過(guò)程中不存在污染性的化學(xué)物質(zhì)。目前，CIGS的制備方法主要為真空蒸發(fā)法、濺射法和電沉積法。真空蒸發(fā)法是較為傳統(tǒng)的方法，在制作過(guò)程中能夠有效地控制薄膜的成分。電沉積法是一種低溫沉積方法，且是一種最具潛力的低成本制備CIGS先驅(qū)薄膜的方法，在制備過(guò)程中，可以有效地控制薄膜的厚度、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及孔隙率，而且設(shè)備投資少、原材料利用率高、工藝簡(jiǎn)單、易于操作，但要想通過(guò)該方法制備理想的具有復(fù)雜組成的薄膜材料較為困難。濺射法一般通過(guò)濺射CuIn和CuGa沉積CuInGa合金薄膜預(yù)制層，然后硒化制得。CIGS薄膜太陽(yáng)能電池性能優(yōu)異，因而一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池非常重視，投入了大量的資金進(jìn)行研究，尤其是日本、美國(guó)、德國(guó)的研究水平已處于世界領(lǐng)先，并已接近和達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)水平，且其性能和品質(zhì)也在不斷地提高。％。日本昭和殼牌石油公司已經(jīng)完成技術(shù)開發(fā)，并準(zhǔn)備建設(shè)10～20MW級(jí)生產(chǎn)線，2005年向市場(chǎng)提供商用CIGS太陽(yáng)電池，技術(shù)路線以Cu、In、Ga濺射成膜，H2Se硒化，％。日本本田公司也宣布完成了CIGS的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。美國(guó)的Shell Solar公司生產(chǎn)的CIGS太陽(yáng)電池組件(40W)已達(dá)到轉(zhuǎn)換效率12％，技術(shù)路線也是以Cu、In、Ga濺射成膜，然后硒化。德國(guó)的Wurth ，并開始銷售CIGS組件，他們的技術(shù)路線是Cu、In、Ga、Se共蒸發(fā)，并進(jìn)行2次硒化，%。 GaAs薄膜GaAs是典型的IIIV 族化合物半導(dǎo)體材料，具有直接能帶隙，（300K），可以良好的吸收太陽(yáng)光，因此，是很理想的太陽(yáng)能電池材料。GaAs材料的主要特點(diǎn)：216。 1. 光吸收系數(shù)高。GaAs太陽(yáng)能電池的有源區(qū)厚度多選取5um 左右，就可以吸收95%的太陽(yáng)光譜中最強(qiáng)的部分。216。 2. 帶隙寬度與太陽(yáng)光譜匹配。GaAs的帶隙寬度正好位于最佳太陽(yáng)電池材料所需要的能隙范圍，具有更高的理論轉(zhuǎn)換效率。216。 3. 耐高溫性能好。GaAs 太陽(yáng)能電池效率隨溫度升高降低比較緩慢，可以工作在更高的溫度范圍。216。 4. 抗輻照性能強(qiáng)。GaAs 是直接帶隙材料，少數(shù)載流子壽命較短，在離結(jié)幾個(gè)擴(kuò)散度外產(chǎn)生損傷，對(duì)光電流和暗電流均無(wú)影響，因此，GaAs 太陽(yáng)能電池具有較好的抗輻照性能。216。 5. 多結(jié)疊層太陽(yáng)電池的材料。由于IIIV 族三、四元化合物（GaInP、AlGaInP、GaInAs等）半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)技術(shù)日益成熟，使電池的設(shè)計(jì)更為靈活，從而大幅度提高太陽(yáng)電池的效率并降低成本。GaAs基太陽(yáng)能電池基本上可分為單結(jié)和多結(jié)疊層式太陽(yáng)能電池兩類，如圖23所示。對(duì)于單結(jié)GaAs太陽(yáng)能電池，根據(jù)其生長(zhǎng)方式的不同又可以分為L(zhǎng)PE GaAs及MOVPE GaAs太陽(yáng)能電池，襯底可選用GaAs或Ge，不過(guò)GaAs是直接帶隙材料，光吸收系數(shù)大，有源層厚度只需3微米左右，所以原則上在生長(zhǎng)好GaAs電池后，可以選擇把襯底完全腐蝕掉，只剩下5 微米左右的有源層，從而制成超薄GaAs電池，這樣就可以獲得很高的單位質(zhì)量比功率輸出。目前超薄(UT)GaAs電池的比功率可達(dá)670W/kg，而100微米高效Si電池的比功率僅為330W／kg。圖23 GaAs基太陽(yáng)能電池分類但是，無(wú)論如何，單結(jié)也只能吸收和轉(zhuǎn)換特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的太陽(yáng)光，其理論效率也只有27%，為提高能量轉(zhuǎn)換效率，可以將太陽(yáng)光光譜分成連續(xù)的若干部分，用能帶寬度與這些部分有最好匹配的材料做成電池，并按帶隙的不同從大到小的順序從上到下疊合起來(lái)，選擇性吸收和轉(zhuǎn)換太陽(yáng)光光譜的不同子區(qū)域，這就有可能最大限度地將光能變成電能，這樣的電池結(jié)構(gòu)就是疊層電池。三、 薄膜太陽(yáng)能的基本原理和基本結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)半導(dǎo)體是通過(guò)摻雜微量的雜質(zhì)元素（如P、N 等），改變載流子濃度，從而提高電導(dǎo)率。而聚合物的導(dǎo)電機(jī)理則更為復(fù)雜，聚合物半導(dǎo)體的主要特征是存在共軛鍵，其中σ 鍵定域性較強(qiáng)，而π 鍵電子定域性較弱。在摻雜原子（O、N、S、N 等）作用下，π 鍵分子軌道可發(fā)生簡(jiǎn)并，從而形成一系列擴(kuò)展的電子狀態(tài)，即能帶。π 成鍵軌道與π*反鍵軌道分別與聚合物的價(jià)帶和導(dǎo)帶相對(duì)應(yīng)，圖31為六噻吩的電子結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電機(jī)理示意圖。在兩極間產(chǎn)生電勢(shì)，稱為光伏效應(yīng)，如圖32 所示。對(duì)于絕大多數(shù)無(wú)機(jī)光電池而言，光生載流子的理論解釋是基于半導(dǎo)體材料的能帶理論。 圖31 六噻吩的電子結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電機(jī)理 圖32 光生伏特效應(yīng)由于共軛有機(jī)半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)理與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體有所不同，因此，有機(jī)太陽(yáng)能電池與無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池的載流子產(chǎn)生過(guò)程有所不同。聚合物吸收光子產(chǎn)生激子，激子只有離解成自由載流子(電子和空穴)才能產(chǎn)生光電流。一種被廣泛接受的觀點(diǎn)是，有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的作用過(guò)程由三個(gè)步驟：（1）光激發(fā)產(chǎn)生激子；（2）激子在給體/受體（D/A）界面的分裂；（3）電子和空穴的漂移及其在各自電極的收集。器件的能量損失貫穿于整個(gè)過(guò)程：（1）光子損失；（2）激子損失；（3）載流子損失。激子的離解有多種機(jī)制，可歸結(jié)為激子的熱電離或自由電離、激子與激子之間的碰撞電離、光致電離、激子與雜質(zhì)或缺陷中心相互作用而電離等。這樣離解產(chǎn)生的自由載流子遷移率比較低，容易成對(duì)復(fù)合而損失，只有擴(kuò)散到D/A 界面的激子，被界面的內(nèi)建電場(chǎng)離解才對(duì)光電流的產(chǎn)生有貢獻(xiàn)。 有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池主要有：?jiǎn)螌咏Y(jié)構(gòu)的肖特基電池、雙層pn異質(zhì)結(jié)電池、以及p型和n 型半導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)的體相異質(zhì)結(jié)電池。 單層結(jié)構(gòu)根據(jù)金屬公函數(shù)與半導(dǎo)體能帶的特征，金屬與半導(dǎo)體的接觸有整流接觸和歐姆接觸兩種。與雙層電池不同，單層有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的載流子分離過(guò)程發(fā)生在整流接觸界面處的肖特基勢(shì)壘。 等制備了ITO/六噻吩/Al 結(jié)構(gòu)的肖特基電池，并用基于載流子主體相擴(kuò)散的Ghosh 模型和描述載流子動(dòng)力學(xué)行為的動(dòng)力學(xué)模型，研究了該結(jié)構(gòu)電池的理論光伏性能。在較低能量光譜范圍內(nèi)，兩種模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致；但在較高能量光譜范圍內(nèi)，理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果差別很大，因?yàn)檫@兩種理論模型都忽略了激子分裂過(guò)程的存在。有機(jī)層的吸收光譜與相應(yīng)光伏器件的光電流之間有著非常緊密的對(duì)應(yīng)聯(lián)系。，％。對(duì)射頻磁控濺射制備的并五苯單晶薄膜進(jìn)行了碘摻雜，大大提高了電池效率。因?yàn)榈鈸诫s：（1）提高了并五苯薄膜的電導(dǎo)率；（2）拓寬了薄膜的吸收光譜，使之與太陽(yáng)光譜更吻合；（3）提高了內(nèi)量子效應(yīng)。在上述兩種電池中，ITO 層與有機(jī)半導(dǎo)體層的界面處形成整流接觸，而有機(jī)半導(dǎo)體與金屬電極界面均為歐姆接觸。但是， 等通過(guò)紫外可見吸收光譜及光電流的研究，發(fā)現(xiàn)ITO/PrFP/Al 電池中金屬Al 與PrFP 有機(jī)層界面為整流接觸，而ITO 與有機(jī)層界面為歐姆接觸。這種接觸類型的差別與各層的能代結(jié)構(gòu)與公函數(shù)密切相關(guān)。肖特基有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制備工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但其光伏性能強(qiáng)烈依賴于電極的性質(zhì)。因?yàn)橛袡C(jī)物絕緣性導(dǎo)致了大串聯(lián)電阻，電池填充因子低，這是制約單層電池發(fā)展及應(yīng)用的主要原因。 雙層結(jié)構(gòu)與肖特基電池相比，pn 異質(zhì)結(jié)雙層有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池有著許多誘人的特點(diǎn)，電極與有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的接觸均為歐姆接觸。通過(guò)聚合物材料的合理選擇和染料的摻雜可以制造出寬光譜范圍響應(yīng)的器件。AlMohamad A制備的Au/CuPc/PTCD/Si/Al 結(jié)構(gòu)的電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)3％，主要性能參數(shù)比有機(jī)單層的肖特基電池提高了約20％。因?yàn)閜型和n型有機(jī)層均產(chǎn)生激子，有機(jī)多層結(jié)構(gòu)的吸收光譜更接近于太陽(yáng)光譜。D/A 界面的內(nèi)電場(chǎng)對(duì)激子的分裂與載流子的分離起著非常重要的作用。D/A 導(dǎo)帶底或價(jià)帶頂?shù)哪芗?jí)差（即內(nèi)電場(chǎng)）太小會(huì)導(dǎo)致激子分裂的效率降低，太大則會(huì)導(dǎo)致激子分裂速度和開路電壓的下降。 等模擬了D/A 電池結(jié)構(gòu)中激子的產(chǎn)生、分裂及載流子的遷移過(guò)程，并對(duì)D/A 導(dǎo)帶底或價(jià)帶頂?shù)哪芗?jí)差的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了研究。填充因子與電池結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。 等制備了glass/ITO (or ZnO)/ZnPc/1,4DAAQ/LiF /Al 傳統(tǒng)D/A 結(jié)構(gòu)的電池，及其反型結(jié)構(gòu)的電池為：glass/Al/1,4DAAQ/ZnPc/PEDOT:PSS /ITO (or ZnO)/glass。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示。SEM 分析發(fā)現(xiàn)，反型電池1,4DAAQ 薄膜呈高度的纖維化結(jié)構(gòu)，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)有助于填充因子的提高。1nm 的LiF 層的引入能阻止暗電流通過(guò)，有助于填充因子的提高。但由于LiF 的絕緣性，電池光電轉(zhuǎn)換效率卻下降。電極對(duì)電池的性能也有較大的影響。Osasa T 等制備了glass/ITO/ CuPc /PV /Ag, Au，In,Mg 或Al 結(jié)構(gòu)的電池。Au 電極對(duì)應(yīng)的電池光電流比Ag 或In 作為電極時(shí)小，可能是因?yàn)锳u 在沉積到PV 薄膜上時(shí)滲入了PV 薄膜導(dǎo)致漏電，在ITO 和CuPc 薄膜之間增加一層PEDOTPSS 薄膜電極可以防止漏電的發(fā)生。Mg 或 Al 做為電極時(shí)的光電流也很小，可能是因?yàn)镻V 與金屬電極之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。但電極功函數(shù)對(duì)開路電壓影響甚微，因?yàn)橛袡C(jī)半導(dǎo)體與電極界面處發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，使得兩者費(fèi)米能級(jí)保持一致。 體相異質(zhì)結(jié)D/A 異質(zhì)結(jié)雙層電池的界面面積有限，載流子不能很好的分離，因此其光電轉(zhuǎn)換效率受到了限制。將p型和n型有機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行混合而制備的體相異質(zhì)結(jié)電池，增大了D/A界面面積，光電轉(zhuǎn)換效率的提高有著更好的前景。理想的體相異質(zhì)結(jié)有如下要求：（1）光電活性材料必須對(duì)太陽(yáng)光譜有著較寬的吸收；（2）在D/A 界面的局部電場(chǎng)作用下，激子分離產(chǎn)生的電子空穴對(duì)必須能夠有效的分離，并傳輸?shù)较鄳?yīng)電極；（3）必須具備連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)做為載流子傳輸通道，使得電子和空穴能分別傳輸?shù)礁髯缘碾姌O。+C60/Al結(jié)構(gòu)的體相異質(zhì)結(jié)電池進(jìn)行了香豆素343和PcH2染料摻雜，發(fā)現(xiàn)這兩種敏化染料的摻雜拓展了復(fù)合薄膜的吸收光譜范圍，因此短路電流密度大大提高。實(shí)驗(yàn)表明，敏化劑不能單獨(dú)作為電子受體，所以必須用富勒烯作為電子受體。，發(fā)現(xiàn)聚噻吩衍生物P3HT的結(jié)晶度有所提高。因?yàn)闊崽幚硖岣吡薖CBM分子的熱擴(kuò)散速率，形成大的PCBM團(tuán)聚體以及PCBM的低濃度區(qū)域，使得P3HT分子得以在PCBM低濃度區(qū)域結(jié)晶。在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，P3HT的結(jié)晶度隨著退火溫度的提高而提高，當(dāng)退火溫度為125℃時(shí)，P3HT結(jié)晶度及晶粒尺寸均達(dá)到最高水平，在可見光譜范圍的吸收系數(shù)最大。進(jìn)一步提高熱處理溫度會(huì)使P3HT的結(jié)晶度下降，因?yàn)镻3HT分子在更高溫度下熱運(yùn)動(dòng)加劇導(dǎo)致固體融化。Ltaief A等研究了MEHPPV/C60體相異質(zhì)結(jié)中C60濃度對(duì)電池性能的影響，發(fā)現(xiàn)C60濃度對(duì)紫外可見吸收光譜影響不大，但對(duì)薄膜形態(tài)影響很大。隨著C60濃度的增大，C60與MEHPPV的互穿網(wǎng)絡(luò)逐漸形成，電池性能得到較大提高，%（碳納米管含量）時(shí)達(dá)到最佳水平；隨著C60濃度的進(jìn)一步提高，由于體相異質(zhì)結(jié)中的C60微島逐漸合并為大島，導(dǎo)致互穿網(wǎng)絡(luò)的衰退，電池性能逐漸下降；%以上時(shí)，大島尺寸接近薄膜厚度，成為連續(xù)電子轉(zhuǎn)移通道，因此電池性能有所提高，但遠(yuǎn)不及形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)的電池的性能。四、 薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展現(xiàn)狀在全球氣候變暖、人類生態(tài)環(huán)境惡化、常規(guī)能源短缺并造成環(huán)境污染的形勢(shì)下，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略普遍被世界各國(guó)接受。光伏能源以其具有充分的清潔性、絕對(duì)的安全性、資源的相對(duì)廣泛性和充足性、長(zhǎng)壽命以及免維護(hù)性等其它常規(guī)能源所不具備的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最重要的新能源?！　‘?dāng)前基于單晶硅或者多晶硅硅片的晶體硅電池組件市場(chǎng)占有率高達(dá)90%，但是，晶體硅電池本身生產(chǎn)成本較高，組件價(jià)格居高不下，這為薄膜硅太陽(yáng)能電池的發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇。薄膜硅太陽(yáng)能電池的厚度一般在幾個(gè)微米，相對(duì)于厚度為200微米左右的晶體硅電池來(lái)說(shuō)大大節(jié)省了原材料，而且薄膜硅太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較為低廉，因此在過(guò)去的幾年里薄膜硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。但是當(dāng)前大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的薄膜硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率只有5%7%，是晶體硅太陽(yáng)能電池組件的一半左右，這在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍，也增加了光伏系統(tǒng)的成本。為了最終實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的平價(jià)上網(wǎng)，必須進(jìn)一步降低薄膜硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本，因此必須對(duì)薄膜硅太陽(yáng)能電池開展持續(xù)的研究，利用新的技術(shù)與工藝降低薄膜硅太陽(yáng)能電池的成本。本文著重從提高薄膜硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率方面介紹當(dāng)前薄膜硅太陽(yáng)能電池的研究現(xiàn)狀。 薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展現(xiàn)狀隨著不可再生能源的不斷消耗和日趨枯竭，能源危機(jī)日益突顯，對(duì)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等可在生能源的開發(fā)利用，越來(lái)越引起世界各國(guó)的重視。太陽(yáng)能的光伏發(fā)電是太陽(yáng)能利用的重要途徑。然而，硅系太陽(yáng)能電池的成本主要消耗在價(jià)格昂貴的高純硅材料上，其發(fā)展受到了一定的限制。因此出現(xiàn)了新型非晶硅、多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。前者光電轉(zhuǎn)換率有光致衰退效應(yīng)，使其性能不穩(wěn)定；而后者使用硅材料少、又無(wú)效率衰退問(wèn)題，因此是硅系太陽(yáng)能電池的發(fā)展方向。但硅系太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率的理論極限值為25％，效率提高潛力有限。近年來(lái)，以GaAs、GaSb、GaInP、CuInSeCdS 和CdTe 等為代表的新型多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池，取得了較高的光電轉(zhuǎn)換效率，GaAs 電池的轉(zhuǎn)換效率目前已經(jīng)達(dá)到30％。而Ga、In 等為比較稀有的元素，Cd 等為有毒元素，因此，這類電池的發(fā)展必然將受到資源、環(huán)境的限制。因此，凝聚態(tài)穩(wěn)定的薄膜太陽(yáng)能電池備受關(guān)注：潛在的低成本、輕質(zhì)量、柔韌易加工性、可低成本大面積制備等突出優(yōu)點(diǎn)，使得它具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。薄膜硅太陽(yáng)能電池