绿色太阳能电池渐成下个掘金热点
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇绿色太阳能电池渐成下个掘金热点范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
众所周知，利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，并被广大的消费者接受，提高太阳能电池的光电转换效率，降低生产成本应该是我们追求的最大目标，从目前国际太阳能电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。从工业化发展来看，太阳能电池重心已由单晶向多晶方向发展。
1.太阳能电池的性能特点及
应用领域
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或光电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。在物理学上称为太阳能光伏（PV），简称光伏。
太阳能电池的作用，是通过光电效应或者光化学效应，将太阳的光能直接转换为有用的直流电能，是太阳能光伏应用的关键器件。太阳能电池具有输出直流电压、单个电压低、使用寿命长、运行无噪音、安全可靠、无污染、无辐射；能量随处可得，无需消耗燃料；无机械转动部件，维护简便，使用寿命长；建设周期短，规模大小随意；可以无人值守，也无需架设输电线路，还可方便与建筑物相结合等优势。这些都是常规发电和其它发电方式所不及的。
最早问世的太阳能电池是单晶硅太阳能电池。硅是地球上极丰富的一种元素，几乎遍地都有硅的存在，可说是取之不尽。用硅来制造太阳能电池，原料可谓不缺。但是提炼它却不容易，所以人们在生产单晶硅太阳能电池的同时，又研究了多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池，至今以商业规模生产的太阳能电池，还没有跳出硅的系列。其实可供制造太阳能电池的半导体材料很多，目前已进行研究和试制的太阳能电池，除硅系列外，还有硫化镉等许多类型的太阳能电池。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。
标志太阳能电池性能指标的参数较多，但是从实际使用的角度来说主要有以下基本特征。
硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构，P+和N+，表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型；N和P，表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。太阳能电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。随着日照强度的加大输出电压呈上升状态，输出电流基本不变输出功率也在快速地上升。当达到一定程度时，曲线呈下降趋势，并出现一个最大的功率点。太阳能电池在实际使用中为了发挥其最大的发电效益，通过相应的技术控制手段使得其工作时的输出在最大的功率点附近。P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱下时，能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg，大于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此，在太阳能电池的设计和制造过程中，必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。这种用光的颜色波长与所产生电能的关系就用分光感度来表示，而不同的太阳能电池具有不同分光感度的特性曲线。比如在日光下使用时，选用单晶硅太阳能电池可以获得较好的发电效果；在室内荧光灯下使用时计算器、充电器等就要选用非晶硅太阳能电池以获得较好的使用效果。
2.太阳能电池的主要种类
多元化合物太阳能电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳能电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，目前进入商品化的常用太阳能电池产品种类按照其所采用的制造材料、技术原理和使用方式等可以分为几种不同的类型，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。
硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替代产品。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%，工业规模生产的转换效率为10%。因此多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力，但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。硫化镉、碲化镉多晶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，并不是最理想的替代产品。砷化镓（GaAs）III-V化合物电池化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率，抗辐照能力强，对热不敏感，适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲，因而限制了GaAs电池的普及。
铜铟硒CuInSe2简称CIC，是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙（导带与价带之间的能级差）多元的半导体材料，可以扩大太阳能电池吸收光谱范围，进而提高光电转化效率。CIS材料的能降为1.leV，适于太阳光的光电转换。另外，CIS薄膜太阳能电池不存在光致衰退问题。因此，CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目，以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池，可以达到的光电转化率为18%。而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现有光辐射引致性能衰退效应（SWE），其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50～75%，在薄膜太阳能电池中属于世界最高水平的光电转化效率。由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到成本上的限制。
有机太阳能电池，顾名思义就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。如今量产的太阳能电池里，95％以上是硅基的，而剩下的不到5％也是由其它无机材料制成的。有机太阳能电池以具有光敏性质的有机物作为半导体的材料，以光伏效应而产生电压形成电流。有机太阳能电池按照半导体的材料可以分为单质结结构、P-N 异质结结构、染料敏化纳米晶结构。
纳米晶体化学学能太阳能电池是新近发展的，以染料敏化纳米晶体太阳能电池（DSSCs）为例，这种电池主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底、染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态，激发态不稳定，电子快速注入到紧邻的TiO2导带，染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿，进入TiO2导带中的电于最终进入导电膜，然后通过外回路产生光电流。优点在于它廉价的成本、简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳能电池的1/5～1/10。寿命能达到20年以上。此类电池的研究和开发刚刚起步，估计不久的将来会逐步走上市场。
目前太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种，它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。但是，未来10年晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降，但其主导地位仍不会根本改变；而薄膜电池如果能够解决转换效率不高、制备薄膜电池所用设备价格昂贵等问题，会有巨大的发展空间。
3.太阳能电池的结构原理
太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程，后一个过程是热—电转换过程。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合。光—电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管。当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的。
太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形、ⅢV族、ⅡⅥ族和磷化锌等。太阳能电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅， 非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差；当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。太阳能电池的发电原理，主要是通过使用半导体材料将较薄的N型半导体置于较厚的P型半导体上，当光子撞击该装置的表面时，P型和N型半导体的接合面有电子扩散产生电流，可利用上下两端的金属导体将电流引出利用。太阳能电池是一种可以将能量转换的光电元件，其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”，它是不导电的。但如果在半导体中掺入不同的杂质，就可以做成P型与N型半导体，再利用P型半导体有个电洞，与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流。所以当太阳光照射时，光能将硅原子中的电子激发出来，而产生电子和电洞的对流，这些电子和电洞均会受到内建电位的影响，分别被N型及P型半导体吸引，而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来，便会形成一个回路。太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。
太阳能电池能量转换的基础是光生伏特效应。当光照射到PN结上时产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入N区，空穴流入P区，结果使N区储存了过剩的电子，P区有过剩的空穴。它们在PN结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。
近年来超级电容发展快速，容量超大，面积反缩小，加上产品价格低廉，因此有部分太阳能产品开始应用超级电容来充电，因而改善了太阳能充电的许多问题。例如充电较快速，寿命长5倍以上，充电温度范围较广，减少太阳能电池用量（可低压充电）。目前太阳能电池的成本还较高，要达到足够的功率，需要相当大的面积放置电池。光热转换即靠各种集热器把太阳能收集起来，用收集到的热能为人类服务。
4.硅太阳能电池的功用特点
硅半导体类太阳能电池是使用的最早、最为广泛的一类太阳能电池。可分为下列主要的类型。
单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。大部分单晶硅的4个角落都会有空隙，从外观上很容易分辨。单晶硅太阳能电池以高纯度的单晶硅棒为原料，纯度要求达到99.999%，制作时将单晶硅棒切成片，一般每片厚度约为0.3mm。硅片经过抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳能电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行，这样就在硅片上形成PN结。然后采用丝网印刷法，将配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂敷减少光反射材料，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。制成单晶硅太阳能电池的单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格采用串联和并联的方法构成有一定输出电压和电流能力的太阳能电池组件，最后用框架和密封材料进行封装。根据系统设计，可将太阳能电池组件分成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24%，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，目前厂商一般都提供25年的质量保证。
单晶硅太阳能电池组件是当前发展最快的一种太阳能电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳能电池以高纯度的单晶硅棒为原料，单晶硅太阳能电池由圆柱形的晶锭切割而成，并非是完整的正方形，造成了一些精炼硅料的浪费，所以制程较贵。单晶硅太阳能电池的特征如下：硅原料的储藏丰富、密度低、材料轻其本身对环境的影响低；光电转换效率最高，使用寿命长；发电特性稳定，约有20年的耐久性。由于在太阳光谱主区域内光吸收系数相当小，为了吸收太阳光谱电池需要100μm2厚度的硅，因此使用的硅材料多、价格高。在太阳能光谱的主区域上，光吸收系数只有10000cm，相当小。为了增强太阳能光谱吸收性能，需要100um厚的硅片。目前单晶硅太阳能电池的研发课题是降低成本和提升效率。单晶硅太阳能电池的转换效率为15%～17%，而太阳能电池组件的转换效率为12%～15%。太阳能电池组件的转换效率是以该组件中转换效率最低的太阳能电池的转换效率为基准，而不是取太阳能电池的平均转换效率。
多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中已超二分之一。加之拉制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。目前太阳能电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100～300欧姆·厘米的多晶块料或单晶硅头尾料经破碎，用1：5的氢氟酸和硝酸混台液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加入适量硼硅，放入浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20min，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳能电池片，可提高材制利用率和方便组装。多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多，其光电转换效率约12％左右，稍低于单晶硅太阳能电池。但是材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大规模生产。多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约15%左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大力发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。多晶硅太阳能电池的原材料丰富制造较为容易，成本低，使用量已经超过了单晶硅太阳能电池；光电转换效率较高，使用寿命长；存在着电池结晶结构较差的问题，应当在提高其性能的稳定性上作进一步的研究。单晶硅太阳能电池虽有其优点，但因价格高，在低价市场上的发展受到阻碍。而多晶硅太阳能电池则首先是降低成本，其次才是提高效率。多晶硅太阳能电池与单晶硅电池虽然结晶构造不一样，但光伏原理一样。
非晶硅太阳能电池是1976年出现的新型薄膜式太阳能电池，它与单晶硅和多晶硅太阳能电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。它的主要优点是在弱光条件也能发电。非晶硅太阳能电池的原子排列呈现无规则的状态，并且存在着早期的劣化特性，制造工艺简单、易于大批量的生产；使用寿命长，使用的硅量较小，一般厚度为数微米，可以制成薄形的结构便于在特殊的场合使用。但非晶硅太阳能电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率会衰减。这就需要进一步提高光电的转换效率解决电池存在的早期劣化等问题。
非晶硅太阳能电池的结构有很多不同方式，其中有一种较好的结构叫PiN电池，它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶硅，再沉积一层未掺杂的i层，然后再沉积一层掺硼的P型非晶硅，最后用电子束蒸发一层减反射膜，并蒸镀银电极。此种制作工艺，可以采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳能电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。普通晶体硅太阳能电池单个只有0.5V左右的电压，现在日本生产的非晶硅串联太阳能电池可达2.4V。目前非晶硅太阳能电池存在的问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10％左右，且不够稳定，常有转换效率下降的现象，所以尚未大量用于大型太阳能电源，而多半用于弱光电源，如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。估计效率衰降问题克服后，非晶硅太阳能电池将促进太阳能利用的大发展，因为它成本低，重量轻，应用更为方便，它可以与房屋的屋面结合构成住户的独立电源。
5.多元化合物太阳能电池的
功用特点及发展趋势
除了常用的单晶、多晶、非晶硅电池之外，多元化合物太阳能电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳能电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：
硫化镉太阳能电池是以硫化镉为基体材料的太阳能电池，早在1954年雷诺兹就发现了硫化镉具有光生伏打效应。1960年采用真空蒸镀法制得硫化镉太阳能电池，光电转换效率为3.5%。到1964年美国制成的硫化镉太阳能电池，光电转换效率提高到4％～6％。后来欧洲掀起了硫化镉太阳能电池的研制高潮，把光电效率提高到9％，但是仍无法与多晶硅太阳能电池竞争。不过人们始终没有放弃它，除了研究烧结型的块状硫化镉太阳能电池外，更着重研究薄膜型硫化镉太阳能电池。
砷化镓太阳能电池中砷化镓的禁带较硅宽，使得它的光谱响应性和空间太阳光谱匹配能力较硅好。砷化镓是一种很理想的太阳能电池材料，它与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温，在250℃的条件下，光电转换性能仍很良好，其最高光电转换效率约30％，特别适合做高温聚光太阳能电池。由于镓比较稀缺，砷有毒，制造成本高，此种太阳能电池的发展受到影响。常规上，砷化镓电池的耐温性要好于硅光电池。有实验数据表明，砷化镓电池在250℃的条件下仍可以正常工作，但是硅光电池在200℃就已经无法正常运行。砷化镓较硅质在物理性质上要更脆，这一点使得其加工时比硅容易碎裂，目前常把其制成薄膜并使用衬底，来对抗其在这一方面的不利，但是也增加了技术的复杂度。砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。GaAs属于III-V族化合物半导体材料，其能隙为1.4eV，正好为高吸收率太阳光的值，与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温，特别适合做高温聚光太阳能电池。
常用薄膜电池转化率较低，因此新型的高倍聚光电池系统受到研究者的重视。聚光太阳能电池是用凸透镜或抛物面镜把太阳光聚焦到几倍、几十倍，或几百倍甚至上千倍，然后投射到太阳能电池上。这时太阳能电池可能产生出相应倍数的电功率。它们具有转化率高，电池占地面积小和耗材少的优点。高倍聚光电池具有代表性的是砷化镓（GaAs）太阳能电池。GaAs属于III-V族化合物半导体材料，其能隙与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温。与硅太阳能电池相比，GaAs太阳能电池具有较好的性能。
铜铟硒太阳能电池是以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳能电池。它是一种多晶薄膜结构，一般采用真空镀膜、电沉积、电泳法或化学气相沉积法等工艺来制备，材料消耗少，成本低，性能稳定，光电转换效率在10％以上。因此这是一种可与非晶硅薄膜太阳能电池相竞争的新型太阳能电池。铜铟硒CIC材料适于太阳光的光电转换，另外，CIS薄膜太阳能电池不存在光致衰退问题。因此，CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的关注。CIS电池薄膜的制备主要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜、铟和硒，硒化法是使用H2Se叠层膜硒化，但该法难以得到组成均匀的CIS。CIS薄膜电池从80年代最初8％的转换效率发展到目前的15％左右。日本松下电气工业公司开发的掺镓CIS电池，其光电转换效率为15.3％。1995年美国可再生能源研究室研制出转换效率为17.l％的CIS太阳能电池，这是迄今为止世界上该电池的最高转换效率。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。近来还发展用铜铟硒薄膜加在非晶硅薄膜之上，组成叠层太阳能电池，借此提高太阳能电池的效率，并克服非晶硅光电效率的衰降。
目前市场上量产的单晶与多晶硅的太阳能电池平均效率约在15%上下，为了提炼晶硅原料，需要花费极高的能源，所以严格地说，现今的晶硅太阳能电池，也是某种形式的浪费能源。而砷化镓太阳能电池，由于原料取得不需使用太多能源，而且光电转换效率高达38%以上，比传统晶硅原料高出许多，符合修改后的京都议定书规范，估计未来将成市场主流。
采用砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统即所谓HCPV系统，却能实现光热与光伏的综合利用，并充分降低生产成本、提高转换效率，为光伏产业更大发展开辟新的市场空间。此外，还可以通过叠层技术做成多结砷化镓基电池，以进一步提高转换效率。但是，由于砷化镓基材料价格昂贵，砷化镓薄膜电池目前只在航天等特殊领域应用，离地面应用的商业化运行还有很大距离。为了降低光伏电池的发电成本，可采取的有效途径之一就是研发和应用砷化镓薄膜电池聚光发电系统。在获得同样输出功率情况下，可以大大减少所需的砷化镓薄膜电池面积。这种途径相当于用比较便宜的普通金属、玻璃材料做成聚光器和支撑系统，来代替部分昂贵的砷化镓薄膜电池。在光伏发电产业中，单晶硅和多晶硅等硅基光伏电池几乎占到全部产量的94%以上。由于近年太阳能级硅材料供不应求，且持续大幅度涨价，在一定程度上制约了硅基光伏电池的发展。因此，如何提高光伏电池的转换效率和降低光伏电池的生产成本，成为目前光伏产业必须研究和解决的核心问题。
6.结束语
自上世纪60年代，科学家们就已将太阳能电池应用于空间技术等众多领域。如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统发展方向，太阳能电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。太阳能电池是当今人类利用太阳能的一种直接手段，也是发展最快的一种能源利用产业。随着太阳能的利用越来越普遍，太阳能电池的研究越来越被人们重视，随着研发技术的不断进步，生产工艺的不断改进和优化，以及大量使用所带来的成本急剧下降等有利因素，太阳能光伏应用的前景广阔、潜力巨大。