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问题越来越严重,除此之外人类对可再生能源的需求不断扩大,太阳能作为一种可再生能源有着不可比拟的优势,所以如何合理利用太阳能将是绿色经济背景下人类解决能源问题的长期发展战略。
目前开发的太阳能电池种类十分丰富,应用领域也十分的广泛,例如建筑外墙装晒,服饰配件,汽车,无人机等生活领域。但是其光电转换效率都不是很高,特别是在军事装备,航天航空等军事领域,光电转换效率是太阳能电池最重要的指标。
非晶硅薄膜太阳能电池,主要是用非晶硅半导体材料在玻璃,特种塑料,陶瓷,不锈钢为衬底制备的,最早是在1976年美国RCA实验室研制并报道的。如果能解决非晶硅薄膜太阳能电池的稳定性差和转换效率低等问题,则其将在未来的光伏市场上占有更重要的地位。
多晶硅薄膜太阳能电池;但是多晶硅薄膜的晶粒尺寸,形态,晶界,膜厚以及基体中有害杂质含量和分布方式会严重影响电池对太阳光的一首和载流子复合,影响光电转换效率。
单微晶硅薄膜太阳能电池吸收系数低,沉积速度较慢,带隙胶窄,是今后研究的主要方向。
为获得高性能的电池和组件,理想的CIGS电池的生产技术应选择合适的沉积CIGS薄膜的技术路线和解决柔性CIGS组件的防潮问题。
但是由于Cd有剧毒,Te为稀有元素,他的市场发展速度缓慢,所占市场份额一直不大,也直接限制了CdTe薄膜材料类太阳能电池的研发价值和应用范围。
目前全球最高的有机薄膜太阳能电池的转换效率可达6.5%。但是处于研发初期,再加上激子结合能大、电子迁移率低,从而导致光电转化效率低且寿命短等缺点。所以以后的研究方向是提高材料的电导率、成膜技术、器件工艺制作水平和开发新的材料等。
对薄膜太阳能电池的效能发展,今后还有更大的空间去做出提升。