太阳能电池的最终效率探讨

王志国

摘 要：太阳能电池利用光伏效应将太阳能直接转换为电能，拥有可再生、清洁、安全、寿命长等优点，被认为是最有前途的可再生能源技术之一.虽然光电转化效率在10%～18%的太阳能电池已经实现大规模产业化应用，但如何进一步提升太阳能电池的光电转换效率依然是研究者面临的最重要的挑战.近年来，随着新材料和新技术的不断发展，单结太阳能电池的效率越来越逼近S-Q效率极限；另一方面，随着多结太阳能电池、中间带太阳能电池等新概念太阳能电池的出现，太阳能电池效率纪录在不断地被改写，文中分析了太阳能电池效率的影响因素。

关键词：太阳能电池；能量转换效率；影响因素

1引言

近年来，太阳能发电由于具有清洁、无污染，对环境友好等优点越来越受到社会关注，但其市场占有率还很低，究其原因是效率低并且成本高，对于成本相对低廉的多晶硅太阳能电池来说，其平均价格为1.2元，与目前的火力发电成本来比还是较高。为了提高其市场占有率，需要从提高效率和降低成本两方面着手，因此，通过对太阳能电池效率的影响因素分析，对提高太阳能电池的效率将具有重要的意义。

2 太阳能电池效率的影响因素分析

2.1禁带宽度

太阳能电池被光照射时，并不是任何波长的光子都能够产生光生载流子，只有当光子的能量[hν]大于禁带宽度[Eg]的情况下才能被太阳能电池材料吸收产生电子空穴对。显然，材料的[Eg]越小，能够产生光生载流子的光子越多，[ISC]就越大；……