太陽能照明的原理、組成

　　3.1.2 太陽能電池分類

　?。?）硅太陽能電池；

　?。?）以無機(jī)鹽如：砷化鎵ＩＩＩ－Ｖ化合物、硫化鎘、銅、銦、硒等多元化合物為材料的電池；

　　（3）功能高分子材料制備的太陽能電池；

　　（4）納米晶太陽能電池等。

　　硅太陽能電池技術(shù)相對較成熟，半導(dǎo)體材料的禁帶不是太寬，光電轉(zhuǎn)換率較高，材料本身不造成污染，所以硅是目前最理想的太陽能電池材料。以其他材料為基礎(chǔ)的太陽能電池也正在研制和發(fā)展過程中。

　　3.1.3 硅太陽能電池

　?。?）單晶硅電池：目前，單晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率最高（20％左右），技術(shù)最為成熟，但由于單晶硅材料價格過高，制造工藝繁瑣，造成單晶硅成本價格居高不下，成為發(fā)展單晶硅太陽能電池的一大障礙，現(xiàn)在正在逐漸被多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池等取代。

　　目前，單晶硅太陽能電池在道路照明、交通信號等室外照明中的應(yīng)用較為普遍，光電轉(zhuǎn)換率為11％～24％，使用年限較長。

　　（2）多晶硅電池：多晶硅薄膜電池由于所使用的硅比單晶硅少很多，不存在效率衰退等問題，而且有可能在廉價襯底材料上制備。多晶硅薄膜太陽能電池的成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池，光電轉(zhuǎn)換率近20％，高于非晶硅薄膜電池。因此，多晶硅薄膜電池將有望成為太陽能電池的主導(dǎo)產(chǎn)品。

　　多晶硅太陽能電池在室外照明中的應(yīng)用將越來越廣泛。

　　（3）非晶硅電池：非晶硅薄膜太陽能電池制作簡單，成本較低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，普遍受到人們的重視并得以迅速的發(fā)展，光電轉(zhuǎn)換率在14.5％以上，但穩(wěn)定性較差。提高轉(zhuǎn)換率和穩(wěn)定性是非晶硅薄膜太陽能電池的發(fā)展方向。目前，非晶硅電池在低功率電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多。

　　3.1.4 研制中的其他太陽能電池

　　（1）納米晶化學(xué)太陽能電池：納米晶化學(xué)太陽能電池是新型太陽能電池，目前仍在研制過程中，其中納米晶ＴｉＯ２太陽能電池倍受關(guān)注。納米晶ＴｉＯ２太陽能電池光電效率在10％以上，制作成本為硅太陽電池的1/5～1/10，壽命可達(dá)到２0年以上。

　　（2）聚合物多層修飾電極型太陽能電池：原材料為有機(jī)材料，柔性好，制作容易，材料來源廣泛，成本較低。性能和壽命遠(yuǎn)不如硅電池，但有可能提供廉價電能。此項研究剛剛起步。

　　（3）多元化合物薄膜太陽能電池：有些金屬化合物如硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率比非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規(guī)模生產(chǎn)，但由于鎘有劇毒，會造成嚴(yán)重污染，因此，不能開發(fā)應(yīng)用。

　　3.1.5 太陽能電池的容量選擇

　　太陽能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作

　　3.2 蓄電池

　　3.2.1 太陽能照明必須配備蓄電池

　　太陽能照明必須配備蓄電池才能工作，這是因為：

　　（1）太陽能電池只能在白天進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化工作，電能在夜晚才能用于照明，因此必須儲備在蓄電池內(nèi)。儲備的容量要足夠當(dāng)?shù)剡B續(xù)幾個陰天的照明需要。

　　（2）太陽能電池板的輸出能量極不穩(wěn)定，配備蓄電池后，太陽能燈等負(fù)荷才能正常工作。