晶體矽光伏電池

簡介

晶體矽光伏電池即太陽能電池，包括單晶矽太陽電池和多晶矽太陽電池，光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。

多晶矽太陽電池

單晶矽太陽電池

太陽能光伏電池（簡稱光伏電池）用於把太陽的光能直接轉化為電能。目前地面光伏系統大量使用的是以矽為基底的矽太陽能電池，可分為單晶矽、多晶矽、非晶矽太陽能電池。在能量轉換效率和使用壽命等綜合性能方面，單晶矽和多晶矽電池優於非晶矽電池。多晶矽比單晶矽轉換效率低，但價格更便宜。

光伏發電

太陽能發電分為光熱發電和光伏發電。通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電，簡稱“光電”。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

光伏發電原理示意圖

理論上講，光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合，上至太空飛行器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池（片），有單晶矽、多晶矽、非晶矽和薄膜電池等。其中，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用於一些小系統和計算器輔助電源等。單晶電池的轉換率最高（入射光轉換率約為18%），但其複雜的製造工藝導致產品的價格略貴。多晶電池的生產成本較低，但其效率略為遜色（入射光轉換率約為14%）。薄膜光伏材料是通過將一層超薄光伏材料沉積在基片上製成的，成本較低，轉換效率一般為8%左右。
光伏發電產品主要用於三大方面：一是為無電場合提供電源；二是太陽能日用電子產品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地各種燈具等；三是併網發電，這在已開發國家已經大面積推廣實施。2008年北京奧運會部分用電是由太陽能發電和風力發電提供的。

京滬高鐵上海虹橋站光伏發電項目

發展

據預測，太陽能光伏發電在21世紀會占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30%以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發電將占總電力的20%以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80%以上，太陽能發電將占到60%以上。