太陽能電池利用太陽光和材料的相互作用，基于半導體的光生伏特效應將太陽輻射直接轉換為電能。不同材料的太陽能電池雖然光譜響應的范圍不同，但光電轉換的原理是一致的，其對環(huán)境無污染，是利用可持續(xù)太陽能資源解決能源危機和環(huán)境問題的重要途徑之一。

在晶體中，電子的數(shù)目總是與核電荷的數(shù)目一致，因此，p型硅和n型硅對于外部而言是電中性的。

單一的p型或n型硅在光照下僅產(chǎn)生溫度變化，可使電子從化學鍵中釋放出來，但短時間內(nèi)會被再次捕獲。當p型材料和n型材料相接時，晶體界面位置稱為p-n結，此時，界面層n型材料中的自由電子和p型材料的空穴相對應。在p-n結內(nèi)建電場的作用下，n區(qū)的空穴向p區(qū)運動，p區(qū)的電子向n區(qū)運動，最后在太陽能電池的受光面產(chǎn)生負電荷積累，在電池背光面產(chǎn)生正電荷積累。

太陽能電池按照結構和材料可以分為多種類型。

按結構分類

同質結電池：同一種半導體材料構成一個或多個p-n結的電池。

異質結電池：兩種不同的半導體材料構成一個異質結的太陽能電池。

肖特基結電池：金屬和半導體組成“肖特基勢壘”的電池。

光電化學電池：浸于電解質中的半導體電極構成的電池，也稱液結電池。

按材料分類

單晶硅太陽能電池：單晶硅太陽能電池在制作過程中一般采用表面織構化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術。其轉換效率最高，技術較成熟，目前主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池。

多晶硅薄膜太陽能電池：制備多晶硅薄膜電池多采用液相外延法、濺射沉積法和化學氣相沉積法。多晶硅薄膜電池使用的硅量遠少于單晶硅，且無效率衰退問題，可在廉價的襯底材料上制備，成本遠低于單晶硅電池，效率高于非晶硅薄膜電池。

非晶硅薄膜太陽能電池：非晶硅太陽能電池重量輕、成本低，轉換效率高，但穩(wěn)定性不高。目前，制備非晶硅薄膜太陽能電池的方法主要有反應濺射法、低壓力化學氣相沉積法、等離子體增強化學氣相沉積法等，可分別制得單結電池和疊層太陽能電池。

除硅系電池外，其他太陽能電池還包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、碲化鎘及銅銦硒薄膜電池等。

來源：中國粉體網(wǎng)