太阳能电池有哪些分类？它的应用又有哪些？

什么是太阳能电池板?

太阳能电池板电力系统，也被称为太阳能光伏(PV)，捕捉太阳的能量(光子)并将其转化为电能。光伏电池由一层层半导体材料制成，当暴露在阳光下时，会在一层层材料之间产生电场。当光到达电池时，一些光被吸收到半导体材料中，导致电子断裂流动。

这种电子流是一种电流，可以被抽出来，用来给外部设备供电。这种电流，连同电池的电压(内置电场的结果)，定义了太阳能电池能够产生的能量。值得一提的是，光伏电池可以在没有阳光直射的情况下发电，但是更多的阳光等于更多的电能。一组电池连接电和包装在一起是模块，或面板。几个面板还可以组成一个阵列，它可以提供更多的电力，并用于为更大的仪器和设备供电。

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不同种类的太阳能电池

太阳能电池大致可分为三类:单晶、多晶和薄膜。

世界上大多数的pv都是基于硅的变体。

硅的纯度，或者说排列更整齐的硅分子的纯度，会影响它转化太阳能的能力。单晶硅太阳能电池(Mono-Si，或单晶硅)是通过切割圆筒形钢锭来制造硅片的，这使电池板具有了独特的外观。

他们有外部均匀的颜色，表明高纯度硅，因此具有最高的效率(通常15-20%)。它们还具有空间效率(它们的效率使它们体积小)，比其他类型的太阳能电池板寿命更长。比其他种类的都贵，而且容易被外部灰尘或雪损坏。

多晶硅(p-Si或mc-Si)太阳能电池不经过上述过程，因此比单晶硅更简单，成本更低。由于硅纯度较低，其典型效率为13-16%。它们也更大，占用更多的空间。

薄膜太阳能电池(TFSC)是将一层或几层薄薄的光伏材料沉积在基板上制成的。将光伏材料沉积在基板上的不同类型的TFSCs进行了分类:非晶态硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化镓(CIS/CIGS)、聚合物太阳能电池板和有机光伏电池(OPC)。薄膜组件的效率已达到7-13%。它们的大规模生产很简单，可以灵活制造，而且制造成本可能比基于晶体的太阳能电池更低。然而，它们确实占用了大量空间(阻碍了它们在住宅应用中的使用)，而且往往比水晶太阳能电池板降解得更快。

太阳能的优点和缺点

太阳能是免费的、无限的，使用太阳能确实有很大的优势。这是一种环保、可持续的能源生产方式。今天的太阳能系统也比20年前便宜得多，节省了电费。此外，它是一种更加环保的能源生产形式，有助于减少全球变暖和煤炭污染。它不像煤炭和核电站那样浪费水，而且被认为是一种使用起来更安全的能源形式。

尽管太阳能发电被广泛认为是一件积极的事情，但也有一些缺点需要提及。尽管政府出台了广泛的补贴计划和税收措施，但购买和安装太阳能电池板的初始成本可能相当可观。阳光照射是至关重要的，所以位置在发电中起着重要的作用。长期多云或多雾的地区将产生更少的电力。其他普遍认为的缺点是生产电力不足和可靠性问题。

太阳能的应用

常见的太阳能应用包括各种住宅用途，如太阳能照明、供暖和通风系统。许多小电器使用太阳能来操作，如计算器、秤、玩具等等。农业和园艺也使用太阳能来操作不同的辅助设备，如水泵和作物干燥机。多年来，交通领域一直对太阳能汽车感兴趣，包括大力研发的汽车、飞机和船只。太阳能还具有多种工业应用，从为偏远地区以及空间和卫星系统供电，到为交通信号、灯塔、海上导航系统供电等等。大力研究太阳能技术，旨在降低成本，改进现有产品，并将光伏系统集成到PV驱动的窗帘、衣服和笔记本电脑机箱等创新产品中。

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石墨烯和太阳能电池板

石墨烯是由一层碳原子组成的，碳原子以重复的六角形连接在一起。它是一种具有惊人特性的二维材料，因此被称为“神奇材料”。非常坚固，几乎完全透明，还具有惊人的导电性和灵活性。由碳构成，碳含量丰富，是一种相对廉价的材料。在改进现有产品和激发新产品方面似乎有着无穷无尽的潜力。