太阳能电池的类型

在薄膜太阳能电池中，光伏有源层仅有几微米厚。与结晶硅相比，它们可以应用于各种基材，例如金属，玻璃或塑料。原则上，即使是印刷工艺也可以实现最佳的批量生产。由于不断发展，2014年薄膜太阳能电池已经能够确保占世界市场9％的份额。

用于薄膜太阳能电池的最重要的半导体材料是碲化镉和铜铟镓二硒化物。因此，实现了超过百分之二十的效率，其大致对应于由多晶硅制成的电池的效率。与硅电池相比，高温下的电流效率不会降低，此外，薄膜太阳能电池甚至可以有效地将散射在地球大气中的散射太阳光转换成电能。此外，它们的重量较轻，扩展了安装选项。

薄膜太阳能电池也可以由非晶非晶硅廉价地制造。但对这些细胞感到失望，效率目前超过百分之十。总体而言，薄膜技术仍然具有很大的优化潜力，无论是在效率还是在降低生产成本方面。

具有放大镜效果的高级镜头可以将更大面积的太阳光聚集到高达千倍的强度。这些镜头的重点是特殊的，通常是多级太阳能电池，目前正在实现最佳效率。到目前为止，两个，三个或四个不同太阳能电池的堆叠已经在彼此之上进行了测试。在电池中，使用化合物半导体，例如砷化镓或磷化镓铟。这些堆叠的目的是能够尽可能多地使用完整的太阳光谱用于光伏发电。每个堆叠的电池覆盖太阳光谱的不同区域。

多年来，研究所创建了聚光透镜和堆叠电池的最佳组合。该研究所拥有508倍的阳光浓度，拥有四倍电池效率46％的世界纪录。四个子电池中的每一个使用四分之一的光粒子，范围从200到1750纳米。然而，对于大规模生产，这些电池类型对于材料和生产成本而言太昂贵以与晶体硅竞争。然而，它们具有巨大的应用潜力，例如为卫星供电和具有强烈阳光直射的区域。

有机太阳能电池不使用传统的半导体晶体，而是使用有机化学研究主题的特殊碳氢化合物。这些太阳能电池仍处于开发阶段，但具有很大的应用潜力，例如在服装中或在透明版本中，集成到大面积的窗玻璃上。光伏有源层可以非常薄地施加在柔性塑料薄膜上。寻求在卷筒印刷中廉价的大规模生产。作为有机半导体，使用导电分子链和诸如铜酞菁的小分子。在大多数情况下，使用两种不同的变体：吸收电子的受体层和释放电子的供体。在它们的边界层处，在光粒子进入正电荷和负电荷之后，载流子可以形成并被传输到电极。

随着大量有机半导体的测试，有机太阳能电池的效率近年来已增加到高达11％。他们还不能与硅制成的太阳能电池竞争，但预计会进一步增加。同时，正在开发制造工艺以保护电池中的有机半导体免受空气和水分分解。有机太阳能电池的开发受益于可销售的有机发光二极管，因为在模块中使用类似的半导体物质。