薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本

说明

薄膜太阳能电池概述

薄膜太阳能电池，顾名思义，是一种使用很少硅的薄膜太阳能电池，更容易降低成本。它是一种高效能源产品，是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原料持续紧缺的背景下，薄膜太阳能电池已成为国际光伏市场发展的新趋势、新热点。

模块结构

薄膜太阳能组件由玻璃基板、金属层、透明导电层、电气功能盒、胶粘材料、半导体层等组成。

类型

非晶硅（a-Si）、纳米晶硅（nc-Si、微晶硅、mc-Si）、化合物半导体II-IV族[CdS、CdTe（碲化镉）、CuInSe2]、染料敏化染料（Dye - 敏化太阳能电池）、有机导电聚合物（有机/聚合物太阳能电池）、CIGS（铜铟硒）。 等等。

薄膜太阳能电池的结构与原理分析

光伏发电是利用半导体技术将太阳光直接转化为电能。太阳能是一种清洁高效的可再生能源，可广泛应用于家庭发电系统和大型商业光伏项目等诸多领域。

晶硅是太阳能电池批量生产中最常用的原材料，通常包括单晶硅和多晶硅。目前，晶体硅太阳能电池约占整个太阳能市场的90%。

在各类薄膜太阳能电池中，硅基薄膜、CIS和CdTe有望实现规模化生产。其中，稀有金属硒用于CIS薄膜太阳能电池的制造过程中。 CIS的生产成本比较高，而且CIS的生产工艺非常复杂薄膜太阳能电池技术，这也给规模化生产造成了一定的困难，所以时间还没有完全成熟。至于CdTe薄膜太阳能电池，由于其原材料中的“镉”已被证明是一种致癌物质，与太阳能电池的绿色能源特性相矛盾。此外，其原材料中的“碲”也比较昂贵。因此，硅基薄膜电池更适合大规模生产。

光伏电池的工作原理及其特点 光伏电池的工作原理

在N型硅片表面，通过扩散掺杂一些P型杂质，形成PN结。它是一种硅光伏电池。例如，当照射在 PN 上时，当光子能量 hv 大于硅的禁带宽度 E 时，价带中的电子跃迁到导带，产生电子-空穴对。由于PN结阻挡层的电场方向指向P区，在任何势垒层的电场作用下，光激发电子向N区外移动，光激发空穴移动到P区之外。 PN结两面平行形成电位差，P区带正电，为光伏电池正极，N区带负电，为光伏电池负极。随着PN结上光强的增加，更多的空穴流向P区，更多的电子流向N区，从而增大了硅光伏电池两侧的电位差。如前所述，在光的作用下，产生一定方向、一定幅度的电动势的现象称为光伏效应。

硅光电池特性

1.2.1 照明特性

不同光强照射在光电池上，光电池有不同的短路电流Isc和开路电流Voc，如图1所示。从图1可以看出，短路电流Isc -光强Ev特性是一条直线，即在很宽的光强范围内短路电流与光强呈线性关系，而开路电压是非线性的，当光强较小时. ，约20mW/cm2时，短路电压趋于饱和。因此，为了用光伏电池测量或控制光强，应利用光伏电池的短路电流特性。

1.2.2硅光伏电池的光谱特性

图中显示了硅光伏电池和硒光伏电池的光谱特性。显然，不同的光伏电池的光谱曲线峰值位置不同。例如，硅光伏电池的峰值波长约为0.8μm，硒光伏电池的峰值波长约为0.54μm。硅光伏电池的光谱范围很宽，在0.45～1.1μm之间，硒光伏电池的光谱范围在0.34～0.75μm之间，即只对可见光敏感。

值得注意的是薄膜太阳能电池技术，光伏电池光谱曲线的形状和覆盖范围不仅与光伏电池的材料有关，还与制造工艺有关。随环境温度的变化而变化。

1.2.3 光伏电池的温度特性

光伏电池的温度特性如图3所示。从图中可以看出，开路电压随着温度的升高而迅速下降，短路电流随着温度的升高而缓慢增加。因此，即使使用光电管制成的测量仪器作为传感器，即使使用Isc-Ev特性，当被测参数恒定时，仪器的读数也会随着环境温度的变化而漂移。因此，仪器必须采取相应的温度补偿措施。 . ;

硅光伏电池的结构和工作原理

硅光伏电池是一种可以直接将光能转化为电能的半导体器件，其结构如图所示。它本质上是一个大面积的半导体PN结。硅光伏电池的基材是一片P型单晶硅薄片，其厚度在0.44mm以下，在其表面形成一层N型光接收层热扩散法，形成基底与受光层的交点。 PN结。在N型层的受光层上制作网格状的负极，在受光面上均匀地覆盖一层减反射膜。率达到90%以上，硅光伏电池短路电流增加25%-30%。

基于硅材料的硅光伏电池可用单晶硅、多晶硅和非晶硅制造。单晶硅光伏电池是目前应用最广泛的类型。它有两种类型：2CR 和 2DR。其中2CR型硅光伏电池采用N型单晶硅，2DR型硅光伏电池采用P型单晶硅。

硅光伏电池的工作原理是光伏效应。当光照射在硅光伏电池的 PN 结区域时，半导体中的光生电子-空穴对被激发。 PN结两侧的光生电子-空穴对，在内电场的作用下，多数载流子不能通过势垒。层，少数载流子可以通过势垒层。结果，P区的光生电子进入N区，N区的光生空穴进入P区，从而使各区的光生电子-空穴对分离。 N区光生电子的积累使N区带负电，P区光生电子的积累使P区带正电。 P区和N区之间产生光电动势。当硅光伏电池接入负载时，光电流从P区通过负载流向N区，从负载获得功率输出。