光伏材料

       光伏材料能产生电流是因为光生伏特效应，即如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。

概述

       光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳电池材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空间的有单晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生产的有单晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚处于开发阶段。致力于降低材料成本和提高转换效率，使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争，从而为更广泛更大规模应用创造条件。

分类

材料分类

       可做太阳电池材料的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。

应用分类

       用于空间的有单晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生产的有单晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚处于开发阶段。

       目前致力于降低材料成本和提高转换效率，使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争，从而为更广泛更大规模应用创造条件。

材料特性

       （1）单晶硅太阳能电池　

       单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。

       （2）多晶硅太阳能电池 　

       多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右 。 从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

       （3）非晶硅太阳能电池　

       非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

       （4）多元化合物太阳能电池 　

       多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：a) 硫化镉太阳能电池；b) 砷化镓太阳能电池；c) 铜铟硒太阳能电池 (新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池) 　Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙（导带与价带之间的能级差）多元的半导体材料，可以扩大太阳能吸收光谱范围，进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18%，而且，此类薄膜太阳能电池，未发现有光辐射引致性能衰退效应（SWE），其光电转化效率比商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%，在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。

工作原理

       “光伏发电”是将太阳光能直接转换为电能的一种发电形式。1839年，法国科学家贝克勒尔(A．E．Becqure1)首先发现了“光生伏打效应(Photovoltaic Effect)”。然而，第一个实用单晶硅光伏电池(Solar Cel1)直到一个多世纪后的1954年才在美国贝尔实验室研制成功。20世纪70年代中后期开始，光伏电池技术不断完善，成本不断降低，带动了光伏产业的蓬勃发展。PN结两侧因多数载流子(N 区中的电子和P区中的空穴)向对方的扩散而形宽度很窄的空间电荷区w，建立自建电场Ei。它对两边多数载流子是势垒，阻挡其继续向对方扩散；但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和P区中的电子)却有牵引作用，能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时，少数载流子极少，难以构成电流和输出电能。但是，光伏电池受到太阳光子的冲击，在光伏电池内部产生大量处于非平衡状态的电子一空穴对，其中的光生非平衡少数载流子(即N 区中的非平衡空穴和P区中的非平衡电子)可以被内建电场Ei牵引到对方区域，然后在光伏电池中的PN结中产生光生电场EPV一当接通外电路时，即可流出电流，输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起，构成光伏电池组件，便会在太阳能的作用下输出功率足够大的电能。

制备技术

光伏材料制备技术简介

       光伏材料制备技术是光伏产业中的核心技术之一，是指通过材料的制备、修饰、处理等一系列工艺，将光伏材料转化为能够高效吸收太阳光，并将其转化为电能的材料。在光伏行业中，制备技术的优化和改进可极大地提高光伏电池的效率和寿命，以及降低制造成本，从而推动光伏产业的发展。

光伏材料制备技术是否需要电脑

       光伏材料制备技术是一门高科技技术，使用许多普通人难以理解的理论和实验方法。在制备过程中，需要进行复杂的实验设计、参数调节、数据分析等操作。因此，电脑地位举足轻重。首先，电脑可用于模拟、分析和优化实验方案，掌握实验内容。其次，电脑可以自动化控制实验过程，在实验质量和效率上有着绝对的优势。此外，电脑能够高精度测量实验数据，并进行快速处理和分析，从而为材料的制备提供保障。

光伏材料制备技术应用前景

       光伏材料制备技术在未来的应用前景是非常广阔的。它可用于制造高效的光伏电池、薄膜太阳能电池、柔性太阳能电池等。此外，光伏材料制备技术也可以用于制备通用的高效转换材料，例如有机-无机复合材料、钙钛矿材料等。这些材料可用于电压调节器、光电器件、光电传感器等领域，拥有广阔的市场应用前景。

光伏材料制备技术未来发展方向

       目前，光伏材料制备技术正朝着绿色、环保、节能的方向发展。其中，研究高效、可再生的新能源材料已成为重点。同时，研究新一代材料的可持续制备、大规模生产等方面的问题也备受关注。未来，可能会涌现出更多新型的、功能更加强大的光伏材料，这将进一步推动光伏产业的发展。

       光伏材料制备技术是一个综合性比较强的技术，依赖于科技的发展和实验方法的改进。虽然需要电脑进行部分操作，但其应用前景广阔，未来发展方向较为明朗。

厂家

       光伏材料厂家主要包括以下几类，每一类都有多个知名的生产厂家：

硅料、硅片生产厂家：

       青海丽豪：总部位于青海西宁，N型硅料投产15万吨，规划产能25万吨。

       高景太阳能：总部位于广东珠海，2023年硅片产能达80GW。

       云南宇泽：总部位于云南楚雄，2023年底硅片产能50GW，总规划100GW。

       美科股份：总部位于江苏镇江，2023年底硅片产能40GW，总规划80GW。

电池片生产厂家：

       华晟新能源：总部位于安徽宣城，建成各12GW的HJT电池片和组件产能，总规划各40GW。

       英发睿能：总部位于安徽滁州，2023年底电池片产能30GW，2025年产能规划50GW。

       一道新能：总部位于浙江衢州，2023年TOPCon电池和组件各30GW。

光伏组件及其他相关材料厂家：

       隆基股份：全球知名的单晶硅生产制造企业。

       晶澳科技：国内光伏行业中产业链完整、结构布局协调的龙头企业。

       通威股份：多晶硅、电池、硅料的三龙头企业。

       阳光电源：全球光伏逆变器出货量最大的公司。

       此外，还有诸如赛伍技术、中来股份、爱旭股份、爱康科技、迈为股份、捷佳伟创、锦浪科技等其他在光伏材料或设备领域有重要影响的企业。

       这些厂家在光伏材料的研发、生产和销售方面都扮演着重要角色，推动着光伏行业的发展。请注意，以上列举的厂家并非全部，且光伏行业在不断发展变化，新的厂家和新的技术不断涌现，建议关注行业新闻和动态以获取最新信息。