多元化合物太陽(yáng)電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)電池。各國(guó)研究的品種繁多,大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn),主要有以下幾種:a)硫化鎘太陽(yáng)能電池b)砷化鎵太陽(yáng)能電池c)銅銦硒太陽(yáng)能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽(yáng)能電池)
Cu(In, Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽(yáng)光吸收材料,具有梯度能帶間隙(導(dǎo)帶與價(jià)帶之間的能級(jí)差)多元的半導(dǎo)體材料,可以擴(kuò)大太陽(yáng)能吸收光譜范圍,進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)出光電轉(zhuǎn)換效率比硅薄膜太陽(yáng)能電池明顯提高的薄膜太陽(yáng)能電池??梢赃_(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%,而且,此類薄膜太陽(yáng)能電池未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)(SWE),其光電轉(zhuǎn)化效率比商用的薄膜太陽(yáng)能電池板提高約50~75%,在薄膜太陽(yáng)能電池中屬于世界的水平的光電轉(zhuǎn)化效率。
單晶硅太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換效率的達(dá)到24%,這是所有種類的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率的。但是單晶硅太陽(yáng)能電池的制作成本很大,以至于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。多晶硅太陽(yáng)能電池從制作成本上來(lái)講,比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些,但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,此外,多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。因此,從性能價(jià)格比來(lái)講,單晶硅太陽(yáng)能電池還略好。
可供制造太陽(yáng)電池的半導(dǎo)體材料很多,隨著材料工業(yè)的發(fā)展、太陽(yáng)電池的品種將越來(lái)越多。目前已進(jìn)行研究和試制的太陽(yáng)電池,除硅系列外,還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽(yáng)電池,舉不勝舉,通常這些材料都會(huì)用來(lái)制作非晶硅電池。
為了保證透光率,通常太陽(yáng)能電池板使用透明的玻璃或塑料。大阪大學(xué)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究所副教授能木雅也率領(lǐng)的研究小組以木漿中的植物纖維為原料,通過壓縮加工,成功研發(fā)出厚度僅有15納米的透明材料,并以此為基板,將光電轉(zhuǎn)換有機(jī)材料和配線用壓力嵌入,從而制成紙質(zhì)太陽(yáng)能電池。