太陽能面板是指利用半導體材料在光照條件下發生的光生伏特效應（photovoltaic）將太陽能直接轉換為電能的器件，是諸多太陽能利用方式中最直接的一種，目前大多數材料為矽。有太陽光的地方就能發電，因此太陽能光伏發電適用於從大型發電站到小型攜帶型充電器等多種場合。然而儘管太陽能的儲量非常大，但現今人類利用太陽能發製造的電能占全球能源總消耗的比例還相當小，大約只有0.16%。因此，積極發展低價高效的太陽能電池板材料，提高光電轉換率，將有利於解決世界能源與環境危機，具有非常大的使用價值和現實意義。
基本介紹
- 中文名：太陽能面板
- 作用：將太陽能直接轉換為電能
- 製作材料：半導體材料，目前大多數材料為矽
- 面板分類：矽的單晶體，多晶矽
- 矽的單晶體：具有基本完整的點陣結構的晶體
- 多晶矽：單質矽的一種形態，有半導體性質
分類,多晶矽,發展,
分類
矽的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%，甚至達到99.9999999%以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶矽在單晶爐內拉制而成。
熔融的單質矽在凝固時矽原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶矽。單晶矽具有準金屬的物理性質，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導電性。超純的單晶矽是本徵半導體。在超純單晶矽中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導電的程度，而形成p型矽半導體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導電程度，形成n型矽半導體。單晶矽的製法通常是先製得多晶矽或無定形矽，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶矽。單晶矽主要用於製作半導體元件。
用途： 是製造半導體矽器件的原料，用於制大功率整流器、大功率電晶體、二極體、開關器件等
單晶矽是一種比較活潑的非金屬元素，是晶體材料的重要組成部分，處於新材料發展的前沿。其主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發電、供熱等。由於太陽能具有清潔、環保、方便等諸多優勢，近三十年來，太陽能利用技術在研究開發、商業化生產、市場開拓方面都獲得了長足發展，成為世界快速、穩定發展的新興產業之一。
多晶矽
性質：灰色金屬光澤。密度2.32~2.34。熔點1410℃。沸點2355℃。溶於氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶於水、硝酸和鹽酸。硬度介於鍺和石英之間，室溫下質脆，切割時易碎裂。加熱至800℃以上即有延性，1300℃時顯出明顯變形。常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等反應。高溫熔融狀態下，具有較大的化學活潑性，能與幾乎任何材料作用。具有半導體性質，是極為重要的優良半導體材料，但微量的雜質即可大大影響其導電性。電子工業中廣泛用於製造半導體收音機、錄音機、電冰櫃、彩電、錄像機、電子計算機等的基礎材料。由乾燥矽粉與乾燥氯化氫氣體在一定條件下氯化，再經冷凝、精餾、還原而得。
多晶矽是單質矽的一種形態。熔融的單質矽在過冷條件下凝固時，矽原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結合起來，就結晶成多晶矽 作為全球最大的生產基地之一，中國出產的太陽能電池和面板占全球總產量的30%以上。
據中國工業和信息化產業部統計，自2002年以來，中國國內光伏產業的年平均增長率超過100%。2008年的總產能超過2000兆瓦。
中國光伏產業的發展與全球同步，從1998年到2008年10年間，全球太陽能產業的年複合增長率是35%。2008年，太陽能電池的總產出達到5456兆瓦、面板的總產出達6791兆瓦。儘管需求下滑，但估計到2009年底，總產能仍將增長56%。
儘管中國國內的太陽能面板業務在增長，但中國的市場仍然很小。
儘管中國市場規模不大，但各公司都在努力拓展在中國的業務，中國政府的補貼和對使用自然能源的力推助長了這一趨勢。例如，金太陽(Golden Sun)計畫承諾將對建造太陽能發電場所需的開支，給予高達70%的補貼；到2012年，太陽能發電場的總容量至少達500兆瓦。
薄膜或非晶矽PV產品占一小部分，它的轉換效率相對較低，只有6到8%。只有包括尚德電力和天威保變在內的約20家廠商在開發這種產品。單晶矽是三者中技術最成熟的。其轉換效率在實驗室和商品中分別可達25%和15到18%。而各種多晶矽技術的實驗室和商品的光伏轉換效率分別為21%和13到16%。
無論哪種電池和面板類型，研發的重心都是提高能源轉化效率。
太陽能級晶圓成本占晶矽類光伏電池和面板生產總成本的75到85%。
中國有大約60家太陽能電池製造商，它們擁有總計4GW的年產能和2GW的實際產出。中國的面板供應商超過300家，年產能超過5GW，但實際產出只有3GW。
對晶矽太陽能電池來說，所涉及的生產工藝包括：晶圓分揀和測試、清洗、蝕刻、擴散到PECVD（電漿增強化學氣相沉積設備）、絲網印刷和燒結。典型的面板生產工藝包括：太陽能電池分選、單個電池和電池組的焊接、層壓、固合，成型和測試。
中國產品通常帶有CE、IEC、TüV和RoHS等認證。約20家企業提供薄膜太陽能電池。
特別是江蘇省占中國整個光伏產品產出的70%。而珠江三角洲地區的製造商更傾向於開發諸如太陽能燈具和充電器等套用。
發展
有機光伏器件的研究歷史可以追溯到20世紀50年代，根據材料在有機材料在有機光伏器件中功能的不同，有機薄膜光伏材料可以分為襯底材料、電極材料、半導體材料以及功能輔助材料等。其優勢是可以利用印刷電子技術進行大批量大面積的低成本製造，但缺陷在於至今為止其光電轉換率以及使用壽命仍然難以和無機矽太陽能電池板相比。有機薄膜光伏材料的選擇除了考慮實現器件效率最大化意外，還要充分考慮有機光伏器件的印刷工藝製備對材料性能的要求，以實現有機光伏器件低成本製造的目標。
經過20多年的發展，有機薄膜光伏器件技術在有機半導體材料的設計合成、器件結構的最佳化設計等方面取得了長足的發展。目前，實驗室規模的有機光伏器件的效率已經超越了8%，在光電轉換率上逐漸靠近了無機薄膜光伏器件。但要實現有機薄膜光伏器件技術的真正使用化，還需要在器件模組效率上進一步提高。此外，在器件的長期使用穩定性以及低成本製造等方面也還需要作更進一步的深入研究，此外，柔性有機薄膜光伏器件技術也是研究的重點，相信在不久的將來，利用印刷電子技術大批量大面積製造的有機薄膜光伏器件將會得以產業化。
