太陽能電池，也稱為光伏電池，是將太陽光輻射能直接轉換為電能的器件。由這種器件封裝成太陽能電池組件，再按需要將一定數量的元件組合成一定功率的太陽電池方陣，經與儲能裝置、測量控制裝置及直流—交流變換裝置等相配套，即構成太陽電池發電系統，也稱為光伏發電系統。 更多資訊請關注光伏英才網，最權威專業的光伏人才招聘太陽能求職網。
太陽能光伏發電最核心的器件是太陽能電池。而太陽能電池的發展歷史已經經過了160多年的漫長的發展歷史。從總的發展來看，基礎研究和技術進步都起到了積極推進的作用，至今為止，太陽能電池的基本結構和機理沒有發生改變。
1.按結構分類：同質節太陽能電池 、異質節太陽能電池、肖特基太陽能電池
2.按材料分類：矽太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、有機化合物太陽能電池、敏化奈米晶太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池
3.按工作方式分類：平板太陽能電池、聚光太陽能電池、分光太陽能電池
第一代：單晶矽和多晶矽兩種，大約佔太陽能電池產品市場的89.9％。
第一代太陽能電池基於矽晶元基礎之上，主要採用單晶體矽、多晶體矽為材料。其中，單晶矽電池轉換效率最高，可達到18－20％，但生產成本高。
第二代：薄膜太陽能電池，佔太陽能電池產品市場的9.9%，第二代太陽能電池基於薄膜技術基礎之上，主要採用非晶矽及氧化物等為材料。
效率比第一代低，最高的的轉化效率為13％，但生產成本最低。
第三代：銅銦硒（cis）等化合物薄膜太陽能電池及薄膜si系太陽能電池。主要處於實驗室生產狀態， 由於其的高效率，低成本而存在潛在龐大的經濟效應。
1.矽太陽能電池可分為：單晶矽太陽能電池、多晶矽薄膜太陽能電池、非晶矽薄膜太陽能電池
單晶矽太陽能電池，是以高純的單晶矽棒為原料的太陽能電池，其轉換效率最高，技術也最為成熟。高效能單晶矽電池是建立在高質量單晶矽材料和相關的熱加工處理工藝基礎上。
非晶矽薄膜太陽能電池所採用的矽為a-si。其基本結構不是pn結而是pin結。摻硼形成p區，摻磷形成n區，i為非雜質或輕摻雜的本徵層。
突出特點：材料和製造工藝成本低、製作工藝為低溫工藝（100-300℃），耗能較低、易於形成大規模生產能力，生產可全流程自動化、品種多，用途廣。
存在問題：光學帶隙為1.7ev→對長波區域不敏感→轉換效率低 。
光致衰退效應：光電效率隨著光照時間的延續而衰減。解決途徑：
製備疊層太陽能電池，即在製備的p-i-n單結太陽能電池上再沉乙個或多個p-i-n子電池制得。生產方法：反應濺射法、pecvd法、lpcvd法。
反應氣體： h2稀釋的sih4 。襯底材料：
玻璃、不鏽鋼等
多晶矽太陽能電池，多晶矽薄膜太陽電池是將多晶矽薄膜生長在低成本的襯底材料上，用相對薄的晶體矽層作為太陽電池的啟用層，不僅保持了晶體矽太陽電池的高效能和穩定性，而且材料的用量大幅度下降，明顯地降低了電池成本。多晶矽薄膜太陽電池的工作原理與其它太陽電池一樣，是基於太陽光與半導體材料的作用而形成光伏效應。
常用製備方法：低壓化學氣相沉積法（lpcvd）、等離子增強化學氣相沉積（pecvd）、液相外延法（lppe）、濺射沉積法。反應氣體sih2cl2、sihcl3、sicl4或sih4 ↓（一定保護氣氛下）
矽原子沉積在加熱的襯底上 （ 襯底材料為si、sio2、si3n4等 ）。存在問題：非矽襯底上很難形成較大的晶粒，容易在晶粒間形成空隙。
解決方法：先用 lpcvd 在襯底上沉熾一層較薄的非晶矽層，再將這層非晶矽層退火，得到較大的晶粒，然後再在這層籽晶上沉積厚的多晶矽薄膜。更多資訊請關注光伏英才網，最權威專業的光伏人才招聘太陽能求職網。
多晶矽薄膜電池由於所使用的矽較單晶矽少，又無效率衰退問題，並且有可能在廉價襯底材料上製備，其成本遠低於單晶矽電池，而效率高於非晶矽薄膜電池，因此，多晶矽薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上佔據主導地位。
2.多元化合物薄膜太陽能電池 。多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵iii-v族化合物、硫化鎘、碲化鎘及銅銦硒薄膜電池等。
硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶矽薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶矽電池低，並且也易於大規模生產，但由於鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的汙染，因此，並不是晶體矽太陽能電池最理想的替代產品。
砷化鎵iii-v化合物電池的轉換效率可達28%，砷化鎵化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強，對熱不敏感，適合於製造高效單結電池。但是砷化鎵材料的**不菲，因而在很大程度上限制了用砷化鎵電池的普及。
銅銦硒薄膜電池（簡稱cis）適合光電轉換，不存在光致衰退效應的問題，轉換效率和多晶矽一樣。具有**低廉、效能良好和工藝簡單等優點，將成為今後發展太能電池的乙個重要方向。唯一的問題是材料的**，由於銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發展又必然受到限制。
3.有機化合物太陽能電池 。有機太陽能電池以有光敏性質的有機物作為半導體材料，以光伏效應而產生電壓形成電流。
有機太陽能電池按照半導體的材料可以分為單質結結構、pn異質結結構和染料敏化奈米晶結構。
根據有關調查資料，有機太陽能電池的成本平均只有矽太陽能電池的10%--20%；然而，目前市場上的有機太陽能電池的光電轉換效率最高只有10%，這是制約其全面推廣的主要問題。因此，如何提高光電轉換率是今後應該解決的重點問題。 4.
敏化奈米晶太陽能電池 。染料敏化tio2太陽電池實際上是一種光電化學電池。2023年，瑞士洛桑高等工業學院（epfl）的 michael grtzel 教授領導的研究小組用廉價的寬頻隙氧化物半導體tio2製備成奈米晶薄膜，薄膜上吸附大量羧酸-聯吡啶ru（ii）的配合物的敏化染料，並選用含氧化還原電對的低揮發性鹽作為電解質，研製成一種稱為染料敏化奈米晶太陽能電池 。
奈米晶tio2 太陽能電池的優點在於它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的效能。其光電效率穩定在 10%以上，製作成本僅為矽太陽電池的 1/5～1/10 ， 壽命能達到 20年以上。但此類電池的研究和開發剛剛起步，估計不久的將來會逐步走上市場。
基本原理：染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電子快速注入到緊鄰的tio2 導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入 tio2 導帶中的電於最終進入導電膜 ，然後通過外迴路產生光電流。
5.聚合物多層修飾電極型太陽能電池 。以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的乙個太陽能電池製造的研究方向。
由於有機材料柔性好，製作容易，材料**廣泛，成本低等優勢，從而對大規模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。 以有機材料製備太陽能電池的研究僅僅剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無機材料特別是矽電池相比。能否發展為具有實用意義的產品，還有待於進一步研究探索。
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