1.4 太阳能电池类别

由许多太阳能电池片封装组合而成的光伏组件，是光伏发电系统的核心单元。光伏组件内的太阳能电池片，可分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池和多元化合物太阳能电池4种。

1. 单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池由单晶硅片加工制作而成，其产品实物如图1-3所示。它的光电转换效率一般为15%左右，最高可达24%，单晶硅太阳能电池是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但其制作成本高，制作工艺难度大。将单晶硅太阳能电池片采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装后，其使用寿命一般可达15年，最高可达30年。

图1-3 单晶硅太阳能电池

2. 多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳电池采用多晶硅片为原料加工制作而成，其产品实物如图1-4所示。它的制作工艺与单晶硅太阳能电池相似，多晶硅太阳能电池的光电转换效率相对较低，一般为12%左右。从制作成本上来讲，多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池要便宜一些，其材料制备简便，能源消耗相对较低，总的生产成本较低。但多晶硅太阳能电池的使用寿命比单晶硅太阳能电池短。从性价比上分析，单晶硅太阳能电池比多晶硅太阳能电池性价比要高。

图1-4 多晶硅太阳能电池

小知识

单晶硅和多晶硅的区别在于硅原子的排列方式不同，如果把多晶硅比喻成石墨的话，那么单晶硅就好比是钻石。

3. 非晶硅太阳能电池

非晶硅太阳能电池是一种在薄膜基材上沉淀硅材料的新型薄膜太阳能电池，其产品实物如图1-5所示。它与单晶硅和多晶硅太阳能电池的制作方法完全不同，工艺过程相对大为简化，硅材料消耗很少，电能消耗更低，它的主要优点是在光强较弱的条件下也能发电。非晶硅太阳能电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，稳定性也不高。其光电转换效率一般在6%左右，目前国际先进水平为10%，而且随着使用时间的延长，其转换效率会大幅衰减。

图1-5 非晶硅太阳能电池

4. 多元化合物太阳能电池

多元化合物太阳能电池采用多种半导体材料及其化合物制成，如图1-6所示。目前还属于开发试验和小批量生产阶段，尚未工业化生产，它的品种繁多，主要有硫化镉（CdS）太阳能电池、砷化镓（GaAs）太阳能电池和铜铟硒（CIS）太阳能电池。

单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池已在太阳能发电系统中得到了广泛的应用，而非晶硅和多元化合物太阳能电池的发展潜力巨大，是当前太阳能电池研究和发展的主要方向。

图1-6 多元化合物太阳能电池