薄膜電池分類為以下3種.

砷化鎵太陽能電池

GaAs屬于III-V族化合物半導(dǎo)體材料，其能隙為1.4eV，正好為高吸收率太陽光的值，與太陽光譜的匹配較適合，且能耐高溫，在250℃的條件下，光電轉(zhuǎn)換性能仍很良好，其最高光電轉(zhuǎn)換效率約30%，特別適合做高溫聚光太陽電池。

砷化鎵生產(chǎn)方式和傳統(tǒng)的硅晶圓生產(chǎn)方式大不相同，砷化鎵需要采用磊晶技術(shù)制造，這種磊晶圓的直徑通常為4—6英寸，比硅晶圓的12英寸要小得多。磊晶圓需要特殊的機(jī)臺，同時(shí)砷化鎵原材料成本高出硅很多，最終導(dǎo)致砷化鎵成品IC成本比較高。磊晶目前有兩種，一種是化學(xué)的MOCVD，一種是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要采用MOVPE和LPE技術(shù)，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯(cuò)，反應(yīng)壓力，III-V比率，總流量等諸多參數(shù)的影響。GaAs(砷化鎵)光電池大多采用液相外延法或MOCVD技術(shù)制備。用GaAs作襯底的光電池效率高達(dá)29.5%(一般在19.5%左右)，產(chǎn)品耐高溫和輻射，但生產(chǎn)成本高，產(chǎn)量受限，目前主要作空間電源用。以硅片作襯底，MOCVD技術(shù)異質(zhì)外延方法制造GaAs電池是降用低成本很有希望的方法。已研究的砷化鎵系列太陽電池有單晶砷化鎵，多晶砷化鎵，鎵鋁砷--砷化鎵異質(zhì)結(jié)，金屬-半導(dǎo)體砷化鎵，金屬--絕緣體--半導(dǎo)體砷化鎵太陽電池等。

砷化鎵材料的制備類似硅半導(dǎo)體材料的制備，有晶體生長法，直接拉制法，氣相生長法，液相外延法等。由于鎵比較稀缺，砷有毒，制造成本高，此種太陽電池的發(fā)展受到影響。除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb，GaInP等電池材料也得到了開發(fā)。

1998年德國費(fèi)萊堡太陽能系統(tǒng)研究所制得的GaAs太陽能電池轉(zhuǎn)換效率為24.2%，為歐洲記錄。首次制備的GaInP電池轉(zhuǎn)換效率為14.7%。另外，該研究所還采用堆疊結(jié)構(gòu)制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個(gè)獨(dú)立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是Gasb，所得到的電池效率達(dá)到31.1%。

砷化鎵(GaAs)III-V化合物電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光學(xué)帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強(qiáng)，對熱不敏感，適合于制造高效單結(jié)電池。但是GaAs材料的價(jià)格不菲，因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。

銅銦硒電池

銅銦硒CuInSe2簡稱CIC.CIS材料的能降為1.leV，適于太陽光的光電轉(zhuǎn)換，另外，CIS薄膜太陽電池不存在光致衰退問題。因此，CIS用作高轉(zhuǎn)換效率薄膜太陽能電池材料也引起了人們的注目。

CIS電池薄膜的制備主要有真空蒸鍍法和硒化法。真空蒸鍍法是采用各自的蒸發(fā)源蒸鍍銅，銦和硒，硒化法是使用H2Se疊層膜硒化，但該法難以得到組成均勻的CIS。CIS薄膜電池從80年代最初8%的轉(zhuǎn)換效率發(fā)展到目前的15%左右。日本松下電氣工業(yè)公司開發(fā)的摻鎵的CIS電池，其光電轉(zhuǎn)換效率為15.3%(面積1cm2)。1995年美國可再生能源研究室研制出轉(zhuǎn)換效率17.l%的CIS太陽能電池，這是迄今為止世界上該電池的最高轉(zhuǎn)換效率。預(yù)計(jì)到2000年CIS電池的轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到20%，相當(dāng)于多晶硅太陽能電池。CIS作為太陽能電池的半導(dǎo)體材料，具有價(jià)格低廉，性能良好和工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后發(fā)展太陽能電池的一個(gè)重要方向。唯一的問題是材料的來源，由于銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發(fā)展又必然受到限制。

碲化鎘太陽能電池

CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體，帶隙1.5eV，與太陽光譜非常匹配，最適合于光電能量轉(zhuǎn)換，是一種良好的PV材料，具有很高的理論效率（28%），性能很穩(wěn)定，一直被光伏界看重，是技術(shù)上發(fā)展較快的一種薄膜電池。碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜，沉積速率也高。CdTe薄膜太陽電池通常以CdS／CdTe異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)。盡管CdS和CdTe和晶格常數(shù)相差10%，但它們組成的異質(zhì)結(jié)電學(xué)性能優(yōu)良，制成的太陽電池的填充因子高達(dá)FF=0.75。

盒子人生2016-04-2113:28:15

21世紀(jì)初之前，太陽能電池主要以硅系太陽能電池為主，超過89%的光伏市場由硅系列太陽能電池所占領(lǐng)，但自2003年以來，晶體硅太陽能電池的主要原料多晶硅價(jià)格快速上漲，因此，業(yè)內(nèi)人士自熱而然將目光轉(zhuǎn)向了成本較低的薄膜電池。薄膜太陽電池可以使用在價(jià)格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金屬片等不同材料當(dāng)基板來制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，目前轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)13%以上。薄膜電池太陽電池除了平面之外，也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，應(yīng)用非常廣泛。

1.硅基薄膜電池

硅基薄膜電池包括非晶硅薄膜電池、微晶硅薄膜電池、多晶硅薄膜電池，而目前市場主要是非晶硅薄膜電池產(chǎn)品。非晶硅的禁帶寬度為1.7eV，通過摻硼或磷可得到p型或n型a-Si。為了提高效率和改善穩(wěn)定性，還發(fā)展了p-i-n/p-i-n雙層或多層結(jié)構(gòu)式的疊層電池。

2.碲化鎘(CdTe)薄膜電池

碲化鎘薄膜電池是最早發(fā)展的太陽電池之一，由于其工藝過程簡單，制造成本低，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率已超過16%，大規(guī)模效率超過12%，遠(yuǎn)高于非晶硅電池。不過由于鎘元素可能對環(huán)境造成污染，使用受到限制。近年來美國FirstSolar公司采取了獨(dú)特的蒸氣輸運(yùn)法沉積等特殊措施，解決了污染問題，開始大規(guī)模生產(chǎn)，并為德國建造世界最大的光伏電站提供40MW碲化鎘太陽電池組件。

3.銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池

銅銦鎵硒薄膜電池是近年來發(fā)展起來的新型太陽電池，通過磁控濺射、真空蒸發(fā)等方法，在基底上沉積銅銦鎵硒薄膜，薄膜制作方法主要有多元分布蒸發(fā)法和金屬預(yù)置層后硒化法等。基底一般用玻璃，也可用不銹鋼作為柔性襯底。實(shí)驗(yàn)室最高效率已接近20%，成品組件效率已達(dá)到13%，是目前薄膜電池中效率最高的電池之一。

4.砷化鎵(GaAs)薄膜電池

砷化鎵薄膜電池是在單晶硅基板上以化學(xué)氣相沉積法生長GaAs薄膜所制成的薄膜太陽電池，其直接帶隙1.424eV，具有30%以上的高轉(zhuǎn)換效率，很早就被應(yīng)用于人造衛(wèi)星的太陽電池板。然而砷化鎵電池價(jià)格昂貴，且砷是有毒元素，所以極少在地面應(yīng)用。

5.染料敏化薄膜電池

染料敏化太陽電池是太陽電池中相當(dāng)新穎的技術(shù)產(chǎn)品，由透明導(dǎo)電基板、二氧化鈦(TiO2)納米微粒薄膜、染料(光敏化劑)、電解質(zhì)和ITO電極所組成。目前仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，實(shí)驗(yàn)室最高效率在11%左右。