薄膜太陽能電池

薄膜太陽能電池可以使用在價格低廉的陶瓷、石墨、金屬片等不同材料當基板來製造，形成可產生電壓的薄膜厚度僅需數μm，目前轉換效率最高可以達19%。薄膜電池太陽電池除了平面之外，也因為具有可撓性可以製作成非平面構造其應用範圍大，可與建築物結合或是變成建築體的一部份，應用非常廣泛。

1.什麼是薄膜太陽能電池

薄膜電池顧名思義就是將一層薄膜製備成太陽能電池，其用矽量極少，更容易降低成本，同時它既是一種高效能源產品，又是一種新型建築材料，更容易與建築完美結合。在國際市場矽原材料持續緊張的背景下，薄膜太陽電池已成為國際光伏市場發展的新趨勢和新熱點。

薄膜太陽能電池是緩解能源危機的新型光伏器件。薄膜太陽能電池可以使用在價格低廉的陶瓷、石墨、金屬片等不同材料當基板來製造，形成可產生電壓的薄膜厚度僅需數μm，目前轉換效率最高可以達13%。薄膜電池太陽電池除了平面之外，也因為具有可撓性可以製作成非平面構造其應用範圍大，可與建築物結合或是變成建築體的一部份，應用非常廣泛。

2.薄膜太陽能電池工作原理

在化學電池中，化學能直接轉變為電能是靠電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果，這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負並在電解質中穩定的還原劑組成，如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。正極活性物質由電位較正並在電解質中穩定的氧化劑組成，如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物，氧或空氣，鹵素及其鹽類，含氧酸及其鹽類等。電解質則是具有良好離子導電性的材料，如酸、鹼、鹽的水溶液，有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。

當外電路斷開時，兩極之間雖然有電位差（開路電壓），但沒有電流，儲存在電池中的化學能並不轉換為電能。當外電路閉合時，在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內部，由於電解質中不存在自由電子，電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質與電解質介面的氧化或還原反應，以及反應物和反應產物的物質遷移。電荷在電解質中的傳遞也要由離子的遷移來完成。因此，電池內部正常的電荷傳遞和物質傳遞過程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時，電池內部的傳電和傳質過程的方向恰與放電相反；電極反應必須是可逆的，才能保證反方向傳質與傳電過程的正常進行。

3.薄膜太陽能電池的發展前景

在過去的幾年中，第一太陽能公司大大降低了他們的生產成本。他們的成本只相當與矽晶材料或目前市場上其他薄膜太陽能產品的一半。他們降低成本的措施包括縮短生產時間以及規模化裝置的安裝時間。與同行業的其他公司相比較，第一太陽能公司的規模化裝置安裝費用降低了10%到15%，但是他們的產量卻要比生產矽晶的公司高出10%左右（在相同的設計效率下）。在接下來的五年中，第一太陽能公司將致力於將生產效率再提高15%，並且再進一步降低其生產成本。假如該公司真的能夠成功地實現上述目標，那麼透過規模化的薄膜太陽能裝置獲得電能將會與透過化石燃料獲得電能相同廉價。