染料薄膜

光伏电池有各种技术流派，晶体硅电池、薄膜电池、有机电池、染料敏化电池、钙钛矿等等。在众多流派中，晶体硅电池一直牢牢占据霸主地位，自2006年以来市场份额一直在80%以上。然而，晶硅电池内也有竞争
~2009年，薄膜电池的低价优势明显，市场占有率持续升高；但之后随着晶硅电池价格下降，则持续下降至2015年的6%。由于市场总装机量增加，2013年之前，薄膜出货量保持持续增加；但2014、2015年

、耗材少、弱光响应良好等特点倍受研究者关注，其中主要有硅基类、化合物类以及染料敏化三种薄膜太阳能电池。接下来本文将对这三种薄膜太阳能电池的特点进行综合评述，并对其发展前景进行展望。 一、硅基类
敏化薄膜太阳能电池 染料敏化薄膜太阳能电池是模仿光合作用所研制出的光电化学电池，具有成本低、工艺简单、质量轻及效率高等特点。 1991 年，M.Gr?tzel 的研究小组研制出了效率为 7.1% 的

、耗材少、弱光响应良好等特点倍受研究者关注，其中主要有硅基类、化合物类以及染料敏化三种薄膜太阳能电池。接下来本文将对这三种薄膜太阳能电池的特点进行综合评述，并对其发展前景进行展望。一、硅基类薄膜

光系统到光反应中心，再加上10种辅助因子（如锰、铁、镁等）的共同作用，光合作用这个复杂且精巧的系统先把光转化成电，再转化为固定状态的化学能。如今，模拟光合作用原理的电池已经制造出来了，这就是染料敏化电池
。染料敏化电池是用敏化剂类人工合成染料代替了植物中的叶绿素。2011年11月19日，国内首个新型染料敏化太阳能电池项目在青岛高新区胶州湾北部园区投产。光合作用是世界上最伟大的化学反应之一，通过太阳能电池

产量仍高达11.3GW，占全球总产量的63%左右。除了产量的提升，太阳能技术的进步更是重中之重。汉能选择的方向是薄膜技术。我们依据电池材料，可以将薄膜电池分为三类：硅基薄膜电池、化合物薄膜电池和染料

光伏电池的光电转换效率不断提升，经过100多年的发展达到了目前量产效率17%~20%、实验室效率25%以上的水平。在电池种类上，晶体硅电池（单晶、多晶）、薄膜电池（非晶硅、铜铟镓硒、铜锌锡硫）、染料

来自欧盟石墨烯旗舰计划的第九工作组致力于开发创新型的实验路线，使以石墨烯为基础的材料未来可以应用于一些能量转化和存储设备上，例如光伏电池与燃料电池。钙钛矿型光伏电池与染料敏化太阳能电池加入石墨烯的
透明电极，来取代常用的氧化铟锡薄膜（ITO，indiumtinoxide），在提高设备效率的同时大大降低了制造费用。除石墨烯之外，适合的2D材料还包括二硫化钼、二硫化钨和二硒化钨。钙钛矿技术的另一优点

、薄膜电池板生产设备。2、光伏电池/组件区：单晶硅电池/组件、多晶硅电池/组件、非晶硅电池/组件、铜铟镓二硒电池（CIS/CIGS）/组件、镉碲薄膜电池（CdTe）/组件、染料敏化电池DSSC/组件等。3

，使得该类材料具有优异的载流子传输特性。而且还有合适的能带结构，较好的光吸收性能，能够吸收几乎全部范围的可见光用于光电转换。以钙钛矿型铅碘化合物为活性吸光材料的薄膜电池，普遍来说两边还分别需要电子传输层
评选为2013年十大科学突破之一。效率值高于非晶硅电池实验室值，更是甩开它的近亲染料敏化和有机太阳能电池几条街的距离。最重要的是随着电池工艺的进一步发展和成熟，暂时还看不到它效率值的天花板

载流子传输特性。而且还有合适的能带结构，较好的光吸收性能，能够吸收几乎全部范围的可见光用于光电转换。以钙钛矿型铅碘化合物为活性吸光材料的薄膜电池，普遍来说两边还分别需要电子传输层（一般为二氧化
高于非晶硅电池实验室值，更是甩开它的近亲染料敏化和有机太阳能电池几条街的距离。最重要的是随着电池工艺的进一步发展和成熟，暂时还看不到它效率值的天花板。2、制备条件和成本能源消耗和生产成本对当今ink