太阳能电池板的主要材料是什么？

单晶硅电池

晶体硅的带隙Eg=1.12eV，是一种较为理想的材料。单晶硅是指晶体内部晶粒取向相同。单晶硅太阳电池以纯度高达 99.9999%的单晶硅棒为原料，相对多晶硅和非晶硅太阳电池，其光电转换效率最高，目前实验室最高转化效率为24.7%。由于对原料和制作工艺的要求高，其成本也较高。

多晶硅电池

多晶硅是指在晶体内部有多个晶面取向不同的晶粒。与单晶硅太阳电池相比，多晶硅太阳电池制备工艺简单，也更加经济。但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率在18%左右，同时其使用寿命也比单晶硅电池短。制品多为直角矩形，色蓝，表面细看会有冰花状纹样。多晶硅太阳电池比单晶硅制品，生产工序较少，生产时间短，制造成本相对较低，所以在市场上也有重要地位。

非晶硅太阳能电池

非晶硅太阳能电池，采用很薄的非晶硅薄膜（约1 mm厚）制造，硅材消耗很少。可直接在大面积的玻璃板上淀积生成硅半导体薄膜。制备非晶硅的工艺和设备简单，制造时间短，能耗少，适于大批生产。但相对的，非晶硅太阳电池的转换效率只有5%-8%，最高达13%，稳定性稍差，缺点还是明显的。不过，由于有在弱光下也能发电的弱光发电特点，加上价廉，使它广泛用在民用产品中。比如个人在户外时，给电器充电用的便携式太阳能发电板。

碲化镉电池

CdTe材料与太阳光谱非常匹配，带隙Eg=1.45eV，具有很高的理论效率（28%），目前实验室中获得的效率已达17.8%，电池使用周期为20年，其制作成本较低，利于规模化生产。

但相对地，碲在地球上的储量远少于硅，镉作为重金属元素，毒性大，处理不当有可能会污染环境。实验表明碲化镉太阳能电池组件是安全的，因此碲化镉电池具有很高的开发潜力。

CIGS电池

CIGS即铜铟镓硒电池，是CulnSe2和CuGaSe2的混晶半导体，Eg可以随两种材料的比例而发生改变（从1.04eV-1.70eV），目前实验室得到的最高转化效率为23.2%。该电池寿命长，材料用量少，适合大批量生产。其不足则是需要占用较大面积，容易发生光致衰减，目前CIGS也是一种具有潜力的电池。

有机染料敏化电池

有机染料敏化太阳能电池是以低成本的纳米二氧化钛和光敏染料为主要原料，模拟自然界中植物利用太阳能进行光合作用，将太阳能转化为电能。其优势在于原料丰富、成本低、工艺简单，无毒无污染。

可惜的是，其转换效率并不高，实验室中最高转化效率也只有15%，但由于其丰富的颜色和廉价的成本，未来这种材料的电池仍会走进我们的生活中。