太陽能電池材料研究現(xiàn)狀

1、姓名：王建國 學號：z1205022 指導老師：龐勝利太陽能電池材料研究現(xiàn)狀摘 要 介紹了各種太陽電池技術和發(fā)展概況，其中晶硅太陽電池技術發(fā)展比較成熟，商業(yè)化程度最高，許多技術和理論問題帶有普遍性，對其他電池的研究開發(fā)有借鑒作用，文章對此作了較詳細的介紹) 薄膜電池是未來發(fā)展方向，文章對目前國際上研究得最多的幾種薄膜電池，如非晶硅（a-si）、碲化鎘（cdte）、銅銦硒（cuinse2）、多晶硅等電池的技術發(fā)展概況作了介紹。關鍵詞 太陽能電池，單晶硅，多晶硅，薄膜電池，光電轉換一、研究背景 進入20 世紀以來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展人們對能源需求日益增長，能源問題已經(jīng)成為當今世界面臨的一個重要問題

2、。由于太陽能電池直接吸收光將太陽能轉換成電能，對環(huán)境污染小，備受人們的青睞1。美國貝爾實驗室于1954 年制造了世界上首個硅基無機太陽能電池，為能源的清潔利用開創(chuàng)了新篇章2。然而，無機太陽能電池存在成本高、能耗大、加工難等問題，一定程度上限制了其大規(guī)模應用。近十年來，有機半導體材料作為一類極具前景的光伏材料，引起了研究人員的高度重視。一方面，有機半導體材料成本較低、結構和功能易于調控; 另一方面，它們可以被溶液加工和大面積成膜，為大規(guī)模利用太陽能獲得廉價電能提供了有利條件。此外，有機半導體材料良好的柔韌性也拓寬了其應用范圍，例如在柔性可卷曲體系中實現(xiàn)光伏供電等3。能源問題在21 世紀更是人類社

3、會可持續(xù)發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。目前，全球總能耗的74 來自煤、石油、天然氣等化石能源。據(jù) 2004年發(fā)表的 歐盟光伏研發(fā)路線圖指出， 2000年常規(guī)能源和核能 在能源結構中的比例大約為80，可再生能源的比例為20。在可再生能源中主要是生物質能，太陽能微不足道。但是，2050年常規(guī)能源和核能的比例 下降到4 7，可再生能源上升到 53。在可再生能 源中，太陽能占據(jù)首位，占總能源的2 9，特別值 得指出的是太陽能發(fā)電將占總能源的25 。到2100年，可再生能源例進一步擴大到 86，太陽能和太 陽能發(fā)占總能源的67和 64。由此可見，本世紀 內太陽能和太陽能發(fā)電在能源結構中的地位將發(fā) 生巨大的變

4、化。我國近年來在可再生能源方面加大了投入，實施了多項促進光伏產業(yè)發(fā)展的計劃，如2003年國 家投入 20億元實施的西部光明工程。我國于2005年通過了第一部可再生能源利用法。在這個積極政策的引導下我國也已成為全球最大的光伏產業(yè)基地，截至2007年底太陽能發(fā)電量達到1.1吉瓦，占全球太陽能發(fā)電總量的27.5%。2008年中國太陽能發(fā)電量全球第一，此外，我國還提出了到2010 年實現(xiàn)單位國內生產總值能源消耗比2005年降低20%左右2020年可再生能源在能源結構中的比例爭取達到16%等一系列目標?，F(xiàn)在，人們越來越認識到太陽能的重要價值。特別是在當前世界各國面臨能源日益緊缺的情況下，人們已把太陽能作

5、為開發(fā)利用的現(xiàn)代主要新能源之一，因此，向太陽這個取之不盡的能源寶庫索取能量，實現(xiàn)人類歷史上的能源變革，已成為今后能源開發(fā)的主要趨向，10年后中國太陽能發(fā)電總量將相當于1.5個左右的“三峽水電站”。太陽能電池按材料可分為品體硅太陽電池、硅基薄膜太陽電池、化合物半導體薄膜太陽電池和光電化學太陽電池等幾大類開發(fā)太陽能電池的兩個關鍵問題就是：提高效率和降低成本。2、 硅材料太陽能電池太陽能電池問世以來,硅以其高儲量、較為成熟的工藝、潔凈無污染、合適的能帶結構(較高的轉換效率) 、高的性能穩(wěn)定性(長壽命) 等優(yōu)勢成為了太陽能電池研究開發(fā)的主體材料 , 其所占市場份額已超過90% ,且預計在將來很長的一段

6、時間內還將繼續(xù)保持這種優(yōu)勢4 。目前,對于硅太陽能電池材料研究和開發(fā)利用的有好多種,就硅材料的晶態(tài)而言,大致可歸納為單晶硅、多晶硅與非晶硅3類。1. 單晶硅 單晶硅太陽能電池是研究應用最早的硅太陽能電池,其轉換效率最高,技術也最為成熟,多用于光照時間少、光照強度小、勞動力成本高的區(qū)域,如航空航天領域等。通過采用各種不同的硅片加工及電池處理技術,國內外各科研機構及電池廠家都生產制備出了相應較高效率的單晶硅電池,據(jù)報道,其實驗室小尺寸硅片轉換效率已高達24.7% ,大尺寸的單晶硅模片效率最高也已達百分之二十左右。以往用于生產太陽能單晶硅的原料主要為:半導體單晶硅碎片、半導體單晶硅生長制備過程中的頭

7、尾料等。隨著光伏產業(yè)的迅猛發(fā)展,以上原料已不能滿足市場發(fā)展的要求,所以近年來開發(fā)了一些適合于太陽能級硅生產制備的新工藝,生產出高純多晶硅(硅含量一般在6n 以上) ,以用于太陽能單晶硅拉制的原料。目前,單晶硅的拉制生長技術主要有直拉法(cz 法) 和懸浮區(qū)熔法( fz 法) 兩種6。在單晶的制備過程中可根據(jù)需要進行摻雜,以控制材料的電阻率。一般來講,地面用單晶硅太陽能電池材料的電阻率為0. 53. 0 ,空間用單晶硅太陽能電池材料電阻率約為10.0 。生長制備的單晶硅棒須經(jīng)內圓切片機、多線切片機或是激光切片機切片后方可用來制備電池模片。 隨著硅片生長及各加工處理技術的進步,單晶硅正朝大直徑化(

8、300 mm 以上) 、更低的雜質缺陷含量、更均勻的分布以及低成本基礎上的高效率方向發(fā)展。對于大直徑化所伴隨的流體動力學更為復雜,熱應力問題更為突出、傳統(tǒng)的細頸不能支撐300 kg 以上的硅棒、點缺陷的影響加劇、osf 等缺陷更難以控制、拉晶試驗成本大大增加等問題，,近年來國內外眾多學者對此進行了大量的試驗研究,取得了一定的成果。不過,由于通常的單晶硅太陽能電池是在厚度為350450m 的高品質硅片上制成的,這種硅片由硅錠切割而成,所以對于硅材料的損耗較大,另外,單晶硅錠的生長對于原料硅的品質(如純度) 要求本來就很高(一般要求原料多晶硅純度在6n以上) ,加之其本身拉制工藝的復雜,造成了制造

9、成本居高不下。其高的光電轉換效率彌補不了高成本的劣勢,使其因較低的性價比在通用光伏應用領域逐漸為多晶硅所取代。2、 多晶硅多晶硅是由冶金級硅(硅含量為95 %99 %) 經(jīng)一系列化學物理提純而得到的半導體材料。根據(jù)其純度的不同,大體可分為電子級多晶硅和太陽能級多晶硅兩大類,電子級多晶硅一般要求硅含量至少在6n 以上,最高甚至可達11n ,太陽能級多晶硅純度則稍低,處于冶金級與電子級之間。對于太陽能級多晶硅的提純制備技術,目前研究開發(fā)和利用的主要有改良西門子法、硅烷熱分解法和區(qū)域熔煉法3 種5 。其中,由于硅烷的易爆性、區(qū)域熔煉的高成本性等,改良西門子法成了多晶硅生產的主流技術,目前,世界上約有

10、80 %的多晶硅均由該技術所生產制備。相比之下,不過國內還沒有完全掌握該方法的關鍵技術,而自主多晶硅生產技術的研究起步又較晚,以致我國的多晶硅生產能耗大、污染重且產能小,多晶硅嚴重短缺。利用以上技術(如改良西門子法) 生產的多晶硅由于是通過沉積作用形成的硅粒子的簡單集合體(簡稱沉積多晶硅) ,粒子間結合力弱,不能滿足電阻的要求,而且不能直接用來切片制備太陽能電池,因此,還需通過重新熔化,經(jīng)過一定鑄造成形工藝得到致密組織后方可用來切片使用。對于多晶硅的鑄造成形工藝,開發(fā)利用的較多,就其最終成形形態(tài)而言,大體可歸結為3 大類:多晶硅錠、帶及多晶硅薄膜技術。2.1 多晶硅錠 多晶硅錠鑄造成形技術由于

11、省去了單晶硅昂貴的拉制過程,且易于制成方錠,提高材料的利用率及電池模板的包裝密度,因而成為了降低太陽能電池成本的主要技術之一。隨著光伏產業(yè)的發(fā)展,多晶硅錠的生長技術有許多具體可行的方法,主要有: 鑄錠澆注法 、定向凝固法、電磁冷坩堝連續(xù)鑄造( emc)6 等,其各自生長制備硅錠的組織照片見圖1。(a) 鑄錠澆注法 (b)定向凝固法 (c) 電磁冷坩堝連續(xù)鑄造法圖1 多晶硅組織照片示意圖相對單晶硅而言,多晶硅所含雜質、缺陷(這里主要指晶界與位錯) 多,由其制備的多晶硅太陽能電池轉換效率略低,但相應的其制造成本也較低,所以,多晶硅正以高性價比的優(yōu)勢在常規(guī)太陽能市場上迅猛發(fā)展,成為光伏市場的主要產品

12、。近年來,多晶硅材料研究及生產進展迅速,有害雜質含量得到了有效控制,好的多晶硅材料少子擴散長度已超過100m ,晶粒尺寸達到毫米乃至厘米量級,再加上多晶硅太陽能電池制備技術的不斷改進,多晶硅太陽能電池轉換效率又得到了很大程度上的提高。目前對多晶硅電磁冷坩堝連續(xù)定向熔鑄技術進行的一些探索性的研究,基本解決了硅料的啟熔、熔池穩(wěn)定的控制等問題,拉制出一定長度、外圍晶粒斜向生長、中心為定向柱狀晶的硅棒。試樣組織見圖2。(a) 低倍 (b) 高倍圖2 冷坩堝連續(xù)定向熔鑄多晶硅照片2.2 帶狀硅 影響硅太陽能電池成本居高不下的最主要環(huán)節(jié)是硅片的制備,即硅棒的拉制(單晶硅) 、硅錠的生長(多晶硅) 和硅片的

13、切割、研磨、拋光及腐蝕等。其中,單晶硅棒或多晶硅錠切割成硅片的過程更是硅片制備過程中耗費最高的環(huán)節(jié),接近于硅片制備成本的1/ 3 。帶狀硅無需切片即可用來制備電池硅片,與常規(guī)晶體硅相比,省去了切片及因切片造成的表面損傷而附加的處理(如蝕刻等) 工序,提高了生產效率和材料收得率。從生長方式上來講,帶狀硅基本可分為兩種:一種是直接由硅熔體或是硅顆粒生長制備而成的硅帶,另一種是在另一種襯底材料上生長制備的硅帶。目前,對于硅帶的應用主要體現(xiàn)在兩個方面:一是直接用來加工成硅片制備電池,這里對于硅帶品質的要求較高,所以通常指用高純硅生長的高品質硅帶;二是用來作為晶體硅薄膜電池的襯底材料,這里一般指用低純度

14、硅(如冶金級硅) 制備的相對低品質硅帶(如ssp)。2. 3 薄膜硅 多晶硅薄膜電池既具有單晶硅電池的高效、穩(wěn)定、無毒(毒性小) 和材料資源豐富的優(yōu)勢,又具有薄膜電池的材料省、成本低的優(yōu)點。當用其作窄帶隙子電池與非晶硅子電池制成迭層電池時,其理論效率更是可達28. 0 %以上。制備晶體硅薄膜的技術很多,大體上可以600 為限分為高溫技術和低溫晶化技術兩大類。高溫技術生長的薄膜硅材料晶粒尺寸較大、電池轉換效率較高,不過工藝過程能耗大、工藝復雜、襯底材料成本高;而采用低溫晶化技術生長的晶體薄膜硅晶粒尺寸小,電池轉換效率低,可襯底材料成本低、工藝簡單、能耗小。3、 非晶硅非晶硅亦稱無定型硅或-si

15、,是直接吸收半導體材料,光的吸收系數(shù)很高,僅幾個微米就能完全吸收陽光,不過就其微觀原子排列形態(tài)來看,它是一種“長程無序”而“短程有序”的連續(xù)無規(guī)則網(wǎng)絡結構,其中包含有大量的懸掛鍵、空位等缺陷,所以從技術上來說真正有使用價值的是硅與氫(約10 %左右) 的合金。非晶硅常適合于太空領域的應用。制造非晶硅的方法有多種,最常見的是輝光放電法和等離子增強化學氣相沉積法( pecvd) 。此外還有反應濺射法、電子束蒸發(fā)法和熱分解硅烷法等等。近年來國內外非晶硅太陽能電池研究的主要方向在于提高電池的光電轉換效率和光致穩(wěn)定性。3、 有機太陽能電池材料 近十年來，有機半導體材料作為一類極具前景的光伏材料，引起了研

16、究人員的高度重視。一方面，有機半導體材料成本較低、結構和功能易于調控; 另一方面，它們可以被溶液加工和大面積成膜，為大規(guī)模利用太陽能獲得廉價電能提供了有利條件。此外，有機半導體材料良好的柔韌性也拓寬了其應用范圍。本節(jié)簡單介紹了oscs 的基本結構與原理，重點綜述了具有代表性的oscs 核心材料。3.1 有機太陽能電池的結構與原理3.1.1 肖特基有機太陽能電池前面提到的osc 的主要材料為鎂酞菁染料，這種結構的太陽能電池通常被稱為“肖特基型oscs”7。功函數(shù)不同的電極之間夾雜著有機半導體薄膜時，會產生不同的肖特基勢壘，在太陽光照射下，電子從最高占有分子軌道能級被激發(fā)到最低未占有分子軌道能級，

17、產生電子-空穴對。電子被較低功函數(shù)的電極捕獲，空穴則被來自較高功函數(shù)電極的電子填充，形成光電流。3.1.2 雙層膜異質結型有機太陽能電池 由四羧基苝的一種衍生物( pv) 和銅酞菁組成雙層膜異質結型oscs8( 如圖3 所示) 。在該結構中，p 型半導體材料( 電子給體材料，donor) 和n 型半導體材料( 電子受體材料，acceptor) 按順序成膜附著于正極上。donor 層或者acceptor 層受到光子的激發(fā)生成激子，激子擴散到donor 層與acceptor 層的接觸界面處發(fā)生電荷分離生成載流子，載流子遷移至各自電極，形成光電流11。圖3 雙層異質結有機太陽能電池結構3.1.3 本

18、體異質結型有機太陽能電池將donor 和acceptor 混合起來(如圖4 所示)9，通過真空沉積或者溶液旋涂的方法制成一種混合型薄膜。這種結構的太陽能電池的工作原理與雙層膜結構oscs 類似。其中donor 和acceptor 分散形成各個單一組成的區(qū)域，擴大了界面面積，而且在任何位置產生的激子都可以通過很短的路徑到達donor /acceptor 接觸界面，電荷分離效率得到了提高。同時，在donor /acceptor 接觸界面上形成的載流子也可通過較短的路徑遷移到對應電極，從而彌補雙層膜結構oscs 載流子遷移率的不足。圖4 本體異質結有機太陽能電池的結構3.2 有機太陽能電池光伏材料3

19、.2.1 有機小分子太陽能電池材料酞菁類化合物是典型的donor 有機半導體，具有離域的平面大 鍵，在600 800 nm 光譜區(qū)域內有較強吸收。苝類化合物是典型acceptor 有機半導體，具有較強的電荷傳輸能力，在400 600 nm 光譜區(qū)域內有較強吸收。圖3 為目前被廣泛應用于oscs 的小分子半導體材料10。圖5 典型小分子半導體材料結構3.2.2 有機聚合物太陽能電池材料3.2.2.1 聚對苯乙烯撐類圖6 典型ppv 及其衍生物結構 ppv 及其衍生物( 如圖6所示) 類共軛聚合物是被廣泛應用于光伏器件的材料，通常作為donor。代表性材料是meh ppv，具有良好的溶解性，禁帶寬

20、度( 2 1 ev) 適中等優(yōu)點。將質量比為14 的mehppv/pcbm 溶液在氧化銦錫( ito) 導電玻璃上通過旋涂方法制作了bhj oscs。電池在20 mwcm2光照下產生的短路電流密度(jsc)為05 macm2 ,比單純聚合物器件的jsc 提高了兩個數(shù)量級。3.2.2.2 聚芴類聚合物聚芴類共軛聚合物(如圖7所示)由于具有良好的穩(wěn)定性和較光吸收強度。與ppv 相比，由于聚芴中含有剛性平面結構的聯(lián)苯，所以往往表現(xiàn)出好的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，特別是在光伏器件領域，聚芴更是近幾年來研究的熱點了apfogreen5 與pcbm 不同比例對器件性能的影響，結果顯示，比例為3/7 且厚度為10

21、0 nm，獲得pce 為2.2%，其中jsc，voc，ff 分別為8.2 macm2，0.61 v，0.44。圖7 典型聚芴及其衍生物結構與無機太陽能電池相比，oscs 的效率仍然較低，其主要原因是由于大部分活性材料存在太陽光吸收能力較弱，載流子遷移率低以及穩(wěn)定性差等問題。4、 納米氧化物太陽能電池材料 納米氧化物材料在染料敏化太陽能電池的光陽極和電解質中有著特殊的應用，在電池中起到了非常關鍵的作用分析了電子傳遞和復合對電池性能的影響，以及納米材料的包覆對減少電子復合的作用，指出一維納米氧化物材料可以形成光陽極中的電荷通道。對于低溫納米氧化物薄膜成膜方法及其在柔性太陽能電池中的應用。染料敏化太

22、陽能電池(dye sensitized-solar cells，dscs)是一種新型的光化學太陽能電池。dscs 是以染料分子敏化多孔氧化鈦納米薄膜為光陽極的一類半導體光電化學電池。dscs 具有理論轉換效率高、制備工藝簡單、成本低、原料純度要求不高、弱光效率好等眾多優(yōu)點。4.1 納米氧化物光陽極常用來作為dscs中光陽極的納米氧化物除tio2 外，還有zno、nb2o5、sno2等寬禁帶半導體，其中，以tio2 納米晶11的性能最優(yōu)。作為dscs 的光陽極，納米氧化物多孔膜起著吸附染料和傳遞電子的作用，其對電池的光伏性能有著重要影響。由于納米tio2 多孔膜具有很高的比表面積，相應的表面態(tài)數(shù)

23、目也較多。納米晶體表面和體相中的缺陷與表面態(tài)都會使得電子在多孔膜中的擴散速度變慢，而且，其中的一些電子會與帶正電的染料敏化劑反應，還有部分會與i3反應，導致電子的反向復合。一般認為，表面包覆層形成了一層勢壘，抑制了電子復合，因而可以在一定程度上提高光電轉換效率。也有研究表明，通過在tio2 表面包覆，可以提高其表面積及相應的染料吸附量，進而提高光電轉換效率。 規(guī)整有序的一維tio2納米線陣列(圖8)納米結構在dscs 中的應用也得到了廣泛的研究，在導電基底上構建一種高空間取向的一維納米管/線陣列電極，是大幅度提高光電轉換效率的可能途徑。究其原因可能是由于垂直于導電基底的納米管/線中不存在晶界，

24、減少了光生電子反向復合的幾率，從而提高了光電轉換效率，因此，在導電基底上制備高度有序寬禁帶半導體納米線及納米管陣列結構是有望使dscs 光電轉換效率大幅度提高的一條簡捷途經(jīng)。圖2 180 水熱反應4 h 制備的鈦基納米線(h2ti5o11h2o)陣列的sem 和hrtem 照片4.2 納米氧化物柔性dscs柔性dscs 具有耐沖擊性能好、重量輕、可隨意變形、易大面積加工和制備成本低等優(yōu)點，因而逐漸成為dscs 12領域的又一研究熱點。這種柔性dscs 按照基板材料的不同可以分為金屬基板柔性dscs 和聚合物基板柔性dscs。柔性dscs 常用的金屬基板是鈦基板和不銹鋼基板。金屬基板dscs 能

25、夠承受高溫燒結，但是金屬容易被電解液腐蝕，而且柔性不高，也不具有透光性，因而限制了其應用。與導電玻璃基板、金屬基板不同的是，聚合物基板無法承受500 左右的高溫燒結，因此tio2 薄膜的低溫燒結技術的研究與開發(fā)成為關鍵。目前制備柔性電極的方法主要包括水熱法、微波輻射法、紫外光輻照法、機械壓膜法、沉積法、濺射法和低溫燒結等。采用電泳法在聚合物導電基板上成膜13，對表面進行化學處理后進行150 低溫燒結得到光陽極薄膜，利用該光陽極制備的dscs 取得了4.1%的光電轉換效率。為了提高柔性dscs 的光電轉換效率、簡化薄膜的制備工藝；進一步調整了薄膜制備工藝，采用刮涂法進行薄膜的低溫制備， 取得了5

26、.8%的光電轉換效率。用無黏結劑的級配漿料通過刮涂法在柔性導電聚合物基板上制備了不同厚度的tio2 薄膜(如圖9所示)。將其低溫燒結、浸泡染料后制備成柔性光陽極，并和濺射pt 的柔性對電極組裝成全柔性dscs。研究表明當漿料中添加一定量的hno3 時，光電轉換效率有明顯增加，優(yōu)化后的光電轉換效率為5.5%。eis 分析表明，隨著膜厚增加，柔性tio2 薄膜內部電子傳遞電阻迅速增加，而復合電阻則迅速減小。圖9 tio2 級配薄膜的sem 照片4.3 電解質中的納米氧化物在dscs 中，電解質的性能直接影響了電子在其中的傳輸與復合，從而決定了電池的光電轉換性能。另外，電池制備過程中電解質的注入與封

27、裝等問題直接影響到最終產品的穩(wěn)定性與和耐久性，從而影響到dscs 的實用化進程。目前，用于dscs的電解質可以分為三類：液態(tài)電解質、準固態(tài)電解質、固態(tài)電解質14。準固態(tài)電解質融合了液態(tài)電解質高電導率及固態(tài)電解質高穩(wěn)定性的特點，有望在保持較高光電轉換效率的同時提高dscs 的長期穩(wěn)定性。dscs 用準固態(tài)電解質是指向液態(tài)電解質中添加有機小分子膠凝劑、有機高分子化合物或者無機納米材料，從而形成一個三維空間網(wǎng)絡以固化液態(tài)電解質，最終生成一個宏觀固態(tài)、微觀液態(tài)的結構。采用層狀磷酸鋯15(如圖10a 所示)與mpii(1-甲基-3-丙基咪唑碘)進行復合得到了準固態(tài)電解質，組裝成dscs，優(yōu)化后獲得了4.

28、7%的光電轉換效率。eis 分析表明，利用層狀納米材料復合離子液體電解質能夠顯著提高準固態(tài)dscs 的短路電流密度、對電極與電解質之間交換電流密度、i3擴散系數(shù)以及dscs 的開路電壓；而當采用二維片狀nio(如圖10b 所示)雜化液體電解質，當摻入1% nio 時，電池的短路電流提高了15%，光電轉換效率由原來的4.65%提高到了5.44%。這主要是由于片狀nio 的光散射作用，同時無機氧化物的摻雜也有效降低了對電極和電解質間的傳輸電阻。圖10 層狀材料-zrp 和片狀nio 的sem 照片5、 發(fā)展趨勢 國外各種太陽電池商業(yè)化進程是不同的，1998年前單晶硅電池占主導地位，1998年后多晶

29、硅電池超過單晶硅躍居首位，非晶硅和cdte薄膜電池從80年代中期開始商業(yè)化生產，由于非晶硅薄膜效率低、易老化和人們對cd的毒性擔憂問題，市場份額增加緩慢，cis電池商業(yè)化起步較晚發(fā)展相對緩慢。日本、美國和歐洲在太陽能電池產量上處于領先水平，日本新能源產業(yè)技術開發(fā)機構(nedo)投入巨資對各種類型太陽能電池進行大量開發(fā)研究，并取得可喜成績2003年排名前10位生產商的產量占全世界85最近5年全世界光伏產量平均增長率為35，預見20102015年光伏組件成本可以降到l美元峰瓦，約是目前成本的一半。未來太陽能電池在世界各國的能源消費中所占比重會逐年增加，這就需要對太陽能電池材料提出了更高的要求。比如

30、要有更高的轉化率、更高的生產效率、較為簡單的生產工藝、較長的實用周期以及市場可以接受的生產成本。這都是以后研究中的重點。6、 參考文獻 1 bru ton t m. general t rends about photovoltaics based on crys2 talline siliconj . solar energy material s and solar cells , 2002 , 72(124) : 3210.2 有研半導體材料股份有限公司供稿. 中國硅材料產業(yè)現(xiàn)狀分析j .中國集成電路,2008 (3) :55263 ,69. 3 dominique s , roland e. silicon feedstock for t he multi2crys2talline photovoltaic indust ryj . solar energy materials and solar cells , 2002 , 72 (124) : 27240.4 于站良,馬文會,戴永年. 太陽能級硅制備新工藝研究進展j . 輕金屬,2006 (3) : 43247.5 鄧志杰. si 基太陽電池發(fā)展現(xiàn)