2024年4月2日发(作者：侍彭薄)
For personal use only in study and
research; not for commercial use
引言
1839年，法国Becqueral第一次在化学电池中观察到光伏效
应。1876年，在固态硒（Se）的系统中也观察到了光伏效应，随后
开发出Se／CuO光电池。有关硅光电他的报道出现于1941年。贝
尔实验室Chapin等人1954年开发出效率为6％的单晶硅光电池，
现代硅太阳电池时代从此开始。硅太阳电他于1958年首先在航天器
上得到应用。在随后10多年里，硅太阳电池在空间应用不断扩大，
工艺不断改进，电他设计逐步定型。这是硅太阳电池发展的第一个
时期。第二个时期开始于70年代初，在这个时期背表面场、细栅金
属化、浅结表面扩散和表面织构化开始引人到电池的制造工艺中，
太阳电池转换效率有了较大提高。与此同时，硅太阳电池开始在地
面应用，而且不断扩大，到70年代未地面用太阳电池产量已经超过
空间电池产量，并促使成本不断降低。80年代初，硅太阳电他进入
快速发展的第三个时期。这个时期的主要特征是把表面钝化技术、
降低接触复合效应、后处理提高载流子寿命、改进陷光效应引入到
电他的制造工艺中。以各种高效电池为代表，电池效率大幅度提高，
商业化生产成本进一步降低，应用不断扩大。
在太阳电他的整个发展历程中，先后出现过各种不同结构的电
池，如肖特基（Ms）电池，M1S电池，MINP电他；异质结电池（如
ITO（n）／Si（p），a-Si／c-Si，Ge／Si）等，其中同质p-n结
电池结构自始至终占主导
地位，其它结构对太阳电他的发展也有重要影响。
以材料区分，有晶硅电池，非晶硅薄膜电池，铜钢硒（CIS）
电池，磅化镐（CdTe）电池，砷化稼电他等，而以晶硅电池为主导，
由于硅是地球上储量第二大元素，作为半导体材料，人们对它研究
得最多、技术最成熟，而
且晶硅性能稳定、无毒，因此成为太阳电池研究开发、生产和应用
中的主体材料。
1 晶硅电他的技术发展
1．1地面应用推动各种新型电池的出现和发展
晶硅电池在70年代初引入地面应用。在石油危机和降低成本的
推动下，太阳电池开始了一个蓬勃发展时期，这个时期不但出现了
许多新型电池，而且引入许多新技术。例如：
（1）背表面电场（BSF）电池——在电他的背面接触区引入同型
重掺杂区，由于改进了接触区附近的收集性能而增加电他的短路电
流；背场的作用可以降低饱和电流，从而改善开路电压，提高电池
效率。
（2）紫光电他一一这种电池最早（1972）是为通信卫星开发的。
因其浅结（0．1一0．2μm）密栅（30／cm）、减 反射（Ta2O5—
短波透过好）而获得高效率。在一段时间里，浅结被认为是高效的
关键技术之一而被采用。
2024年4月2日发(作者：侍彭薄)
For personal use only in study and
research; not for commercial use
引言
1839年，法国Becqueral第一次在化学电池中观察到光伏效
应。1876年，在固态硒（Se）的系统中也观察到了光伏效应，随后
开发出Se／CuO光电池。有关硅光电他的报道出现于1941年。贝
尔实验室Chapin等人1954年开发出效率为6％的单晶硅光电池，
现代硅太阳电池时代从此开始。硅太阳电他于1958年首先在航天器
上得到应用。在随后10多年里，硅太阳电池在空间应用不断扩大，
工艺不断改进，电他设计逐步定型。这是硅太阳电池发展的第一个
时期。第二个时期开始于70年代初，在这个时期背表面场、细栅金
属化、浅结表面扩散和表面织构化开始引人到电池的制造工艺中，
太阳电池转换效率有了较大提高。与此同时，硅太阳电池开始在地
面应用，而且不断扩大，到70年代未地面用太阳电池产量已经超过
空间电池产量，并促使成本不断降低。80年代初，硅太阳电他进入
快速发展的第三个时期。这个时期的主要特征是把表面钝化技术、
降低接触复合效应、后处理提高载流子寿命、改进陷光效应引入到
电他的制造工艺中。以各种高效电池为代表，电池效率大幅度提高，
商业化生产成本进一步降低，应用不断扩大。
在太阳电他的整个发展历程中，先后出现过各种不同结构的电
池，如肖特基（Ms）电池，M1S电池，MINP电他；异质结电池（如
ITO（n）／Si（p），a-Si／c-Si，Ge／Si）等，其中同质p-n结
电池结构自始至终占主导
地位，其它结构对太阳电他的发展也有重要影响。
以材料区分，有晶硅电池，非晶硅薄膜电池，铜钢硒（CIS）
电池，磅化镐（CdTe）电池，砷化稼电他等，而以晶硅电池为主导，
由于硅是地球上储量第二大元素，作为半导体材料，人们对它研究
得最多、技术最成熟，而
且晶硅性能稳定、无毒，因此成为太阳电池研究开发、生产和应用
中的主体材料。
1 晶硅电他的技术发展
1．1地面应用推动各种新型电池的出现和发展
晶硅电池在70年代初引入地面应用。在石油危机和降低成本的
推动下，太阳电池开始了一个蓬勃发展时期，这个时期不但出现了
许多新型电池，而且引入许多新技术。例如：
（1）背表面电场（BSF）电池——在电他的背面接触区引入同型
重掺杂区，由于改进了接触区附近的收集性能而增加电他的短路电
流；背场的作用可以降低饱和电流，从而改善开路电压，提高电池
效率。
（2）紫光电他一一这种电池最早（1972）是为通信卫星开发的。
因其浅结（0．1一0．2μm）密栅（30／cm）、减 反射（Ta2O5—
短波透过好）而获得高效率。在一段时间里，浅结被认为是高效的
关键技术之一而被采用。