晶体硅薄膜

效率。 　　 　　与传统的晶体硅太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池成本较低，更容易生产，而且近年来其光电转换效率获得较大提升，所以是目前最有可能实现低成本产业化以替代化石能源的太阳能电池。美国《科学
测量实验室对他们制备的钙钛矿太阳能电池进行了效率公证，公证效率为15%，被收录于2015年第46期《太阳能电池效率表》。 　　 　　薄膜太阳能电池可分为三代：第一代为非晶硅薄膜电池，最高效率为

效率。与传统的晶体硅太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池成本较低，更容易生产，而且近年来其光电转换效率获得较大提升，所以是目前最有可能实现低成本产业化以替代化石能源的太阳能电池。美国《科学》杂志甚至把它评为
2015年第46期《太阳能电池效率表》。薄膜太阳能电池可分为三代：第一代为非晶硅薄膜电池，最高效率为13.6%；第二代为无机化合物薄膜太阳能电池，如铜铟镓硒电池效率达到21.7%；第三代电池仍处于研发

十的行列，当然日本生产商也是如此。诚然，只有韩国最新推出的QCELLS能免于被中国完全盖过的命运。需要指出，前十大生产商2015年的电池组件（包括非晶硅薄膜和晶体硅组件）出货量可能仅占40%以上

型硅中的少子浓度，从而降低表面复合速率。SiNx中携带的氢可以在烧结的过程中扩散到硅片中，对发射极和硅片的内部晶体缺陷进行钝化，这对品质较低的多晶硅片尤其有效，大幅提高了当时太阳能电池的效率
近年来，先后有多家研究机构对钝化接触太阳能电池展开研究。虽然松下已经展示了采用非晶硅薄膜作为钝化层的HIT电池，最新破纪录的效率达到25.6%，不过非晶硅薄膜由于其对表面准备要求较高，无法承受较高

( HIT) 光伏组件、非晶硅薄膜光伏组件、碲化镉( Cd Te) 薄膜及铜铟硒( CIS) 薄膜光伏组件等，其中以非晶/单晶异质结( HIT) 光伏组件转换效率最高。其太阳能电池片基本结构如图 6 所示
，是以光照射侧的 p-i 型a-Si: H膜( 膜厚 5 ～ 10nm) 和背面侧的 i-n 型 a-Si: H膜( 膜厚 5 ～ 10nm) 夹住晶体硅片，在两侧的顶层形成透明的电极和集电极，构成

的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。 (3)非晶体薄膜太阳能电池 非晶硅薄膜太阳能电池与
薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。 砷化镓(GaAs

，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。 （3）非晶体薄膜太阳能电池 非晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的
结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。 太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造，前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得，后者是一层薄膜附着在低价的衬背上。目前市场生产和

单多晶硅片性能对比 单晶硅片与多晶硅片在晶体品质、电学性能、机械性能方面有显著差异。下面的图1是晶体硅光伏产业链的完整图示，从硅料到硅棒、硅片、电池、组件再到系统。如图
中红色边框标示，单晶和多晶的差别主要在于原材料的制备方面，单晶是直拉提升法，多晶是铸锭方法，后端制造工艺只有一些细微差别。 图1 晶体硅光伏产业链图示

单多晶硅片性能对比单晶硅片与多晶硅片在晶体品质、电学性能、机械性能方面有显著差异。下面的图1是晶体硅ink"光伏产业链的完整图示，从硅料到硅棒、硅片、电池、组件再到系统。如图1中红色边框标示，单晶和
多晶的差别主要在于原材料的制备方面，单晶是直拉提升法，多晶是铸锭方法，后端制造工艺只有一些细微差别。 图1 晶体硅光伏产业链图示 晶体品质差异图2展示了单晶和多晶硅片的差异。硅片性质的差异性是

First Solar属美国企业和薄膜光伏制造企业外，其他企业均为中国的晶体硅太阳能组件生产商。 全球的光伏产品结构中，晶体硅电池占据了绝对的优势地位，薄膜电池及组件的份额日渐减小，目前市场上95%以上的
光伏电池产品为晶体硅产品。而且薄膜产品的供应商中，美国First Solar占据了绝大多数份额。除美国First Solar外，没有一家薄膜光伏制造企业形成GW级的组件生产能力，甚至超过100MW的