www.188betkr.com 6月5日讯在目前严峻的能源形势和改善生态环境的推动下，太阳电池的产业化得到了高速增长。但太阳电池要与传统能源竞争，首先要在以下两个方面实现新的突破：一是降低现有太阳电池的生产成本，主要是降低原材料与能耗的成本；二是提高太阳电池的光电转换效率，即提高电池的性能价格比。第一代太阳电池以晶体硅太阳电池为代表，包括多晶硅电池和单晶硅电池。这类电池工艺成熟，是目前太阳电池市场的主流产品。单晶硅太阳电池的实验室转换效率已经达到25%，多晶硅太阳电池的实验室转换效率已经达到20.4%，而单晶硅和多晶硅电池组件的效率分别达到了21.4%和18.2%。晶体硅太阳电池的转换效率已接近理论极限，电池性能的进一步提升需引入创新的概念与技术。第二代太阳电池以薄膜电池为代表，主要包括硅基薄膜太阳电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池、碲化镉(CdTe)太阳电池。其中CIGS 薄膜太阳电池的实验室光电转换效率达到了20.3%，接近多晶硅太阳电池的最高转换效率。这类电池具有低能耗和省材质的特点，在降低成本方面具有很大的潜力。无论是哪一代太阳电池，都存在一个能量转化率的极限(31%)，存在转化率极限的原因如下: （1）当高于带隙能量的光子产生载流子后，载流子多余的能量以声子发射的方式损失掉；（2）低于带隙能量的光子不被吸收，这是形成能量转化率极限的主要原因。
目前的电池结构无论是对太阳光谱的吸收还是能量的输运都是有限的，因此提出高效光伏转换的新构思、新模型，发展第三代高效光伏器件，成为太阳电池领域发展的新期待。第三代太阳电池被定义为具有“新概念、高效、绿色、环保”等特点，其中新概念是最为重要的。所谓的新概念包括光子学、光电子学，大规模集成电路制造学，介观物理、介观材料、低维材料、 纳米材料等一系列尖端科学的内涵。在这些新概念中，纳米材料和纳米技术被广泛应用。
基于纳米材料的新型太阳电池作为第三代太阳电池的杰出代表，无论是在器件性能上还是在制造成本上都展现出其独特优势。虽然与传统的太阳电池相比，纳米太阳电池理论上具有优异的性能，但目前大多还处在实验室研发阶段，还有待于技术的不断进步。不同纳米材料的太阳电池结构, 不仅包含了将纳米技术融入传统电池的设计与制造中以改善电池性能，更多的是在概念上进行创新与突破。可以预见，基于纳米材料的新型太阳电池将在今后的光伏领域扮演越来越重要的角色, 更加需要长期规划研究，使其最终成为具有商业价值的实用技术。
目前的电池结构无论是对太阳光谱的吸收还是能量的输运都是有限的，因此提出高效光伏转换的新构思、新模型，发展第三代高效光伏器件，成为太阳电池领域发展的新期待。第三代太阳电池被定义为具有“新概念、高效、绿色、环保”等特点，其中新概念是最为重要的。所谓的新概念包括光子学、光电子学，大规模集成电路制造学，介观物理、介观材料、低维材料、 纳米材料等一系列尖端科学的内涵。在这些新概念中，纳米材料和纳米技术被广泛应用。
基于纳米材料的新型太阳电池作为第三代太阳电池的杰出代表，无论是在器件性能上还是在制造成本上都展现出其独特优势。虽然与传统的太阳电池相比，纳米太阳电池理论上具有优异的性能，但目前大多还处在实验室研发阶段，还有待于技术的不断进步。不同纳米材料的太阳电池结构, 不仅包含了将纳米技术融入传统电池的设计与制造中以改善电池性能，更多的是在概念上进行创新与突破。可以预见，基于纳米材料的新型太阳电池将在今后的光伏领域扮演越来越重要的角色, 更加需要长期规划研究，使其最终成为具有商业价值的实用技术。
