晶体硅 (c-Si) 是硅 (Si) 的一种晶体形式，广泛用于光伏技术中晶体太阳能电池板（多晶和单晶 PV）的制造过程。几乎 90% 的光伏技术基于硅，主要用于晶体硅太阳能电池板。

单晶太阳能电池

在光伏技术中使用硅有很多因素，但重要的是硅的纯度，这意味着硅中的纯度越高，太阳能电池板将太阳光转化为电能作为输出功率的能力就越强。晶体硅 (c-Si) 是多晶硅或多晶硅和单晶硅光伏电池的基础，我们将在下面详细讨论。

一、单晶太阳能电池板

“Mono”的意思是“单个”，顾名思义，单晶太阳能电池板电池是由单个纯硅晶体制成的。它也被称为单晶硅，因为曾经单晶用于制造提供太阳能电池板 (PV) 纯度和整个 PV 模块外观均匀的阵列。单晶太阳能电池板（光伏电池）呈圆形，整个光伏组件中的硅晶棒看起来像圆柱形。

很高兴知道：

多晶和单晶 PV（光伏或太阳能电池板）的区别在于，单晶太阳能电池看起来呈圆柱形，边缘呈圆形。

优点

单晶太阳能电池板的效率为 15-20%，而最新的单晶太阳能电池板在实验室中实现了 25% 的效率，21% 是经过验证的效率。在美国，E20 系列的效率约为 20%，而 SunPower PV（光伏板）的 X 系列提供 21.5% 的效率。

单晶光伏（光伏或太阳能电池板）需要的空间最少，并且只占屋顶的一小块区域。

单晶太阳能电池板的平均寿命约为 25 年，而其他光伏电池板制造商声称其预期寿命为 25 至 30 年。

在同等光照条件下，其性能优于多晶硅。此外，单晶太阳能电池板产生的电能是薄膜太阳能电池板的四倍。

简而言之，单晶太阳能电池板是最有效的光伏组件，市场上最流行的技术，普遍可用，占用屋顶面积最少，易于使用和更换。

单晶太阳能电池板的效率为 15-20%，而最新的单晶太阳能电池板在实验室中实现了 25% 的效率，21% 是经过验证的效率。在美国，E20 系列的效率约为 20%，而 SunPower PV（光伏板）的 X 系列提供 21.5% 的效率。

单晶光伏（光伏或太阳能电池板）需要的空间最少，并且只占屋顶的一小块区域。

单晶太阳能电池板的平均寿命约为 25 年，而其他光伏电池板制造商声称其预期寿命为 25 至 30 年。

在同等光照条件下，其性能优于多晶硅。此外，单晶太阳能电池板产生的电能是薄膜太阳能电池板的四倍。

简而言之，单晶太阳能电池板是最有效的光伏组件，市场上最流行的技术，普遍可用，占用屋顶面积最少，易于使用和更换。

缺点

单晶太阳能电池板价格昂贵。与薄膜太阳能光伏组件或多晶太阳能电池板相比，单晶光伏电池板的初始成本太高且昂贵。

由于它是由单晶硅制成的，因此太阳能电池板的部分覆盖区域被雪、污垢或阴影覆盖，可能会破坏整个光伏电路。

大量的纯硅最终成为废物。为了制造大圆柱形的硅晶片和阵列（一种用于制造单晶硅的工艺，称为 Czochralski 工艺），将光伏电池的四个末端从硅锭上切掉，这会导致大量纯硅废料。

当温度升高时，它往往更有效，即在温暖的天气和充足的阳光下效果更好，但对于大多数房主来说，这并不是一个重要的事实。

单晶太阳能电池板价格昂贵。与薄膜太阳能光伏组件或多晶太阳能电池板相比，单晶光伏电池板的初始成本太高且昂贵。

由于它是由单晶硅制成的，因此太阳能电池板的部分覆盖区域被雪、污垢或阴影覆盖，可能会破坏整个光伏电路。

大量的纯硅最终成为废物。为了制造大圆柱形的硅晶片和阵列（一种用于制造单晶硅的工艺，称为 Czochralski 工艺），将光伏电池的四个末端从硅锭上切掉，这会导致大量纯硅废料。

当温度升高时，它往往更有效，即在温暖的天气和充足的阳光下效果更好，但对于大多数房主来说，这并不是一个重要的事实。

多晶硅太阳能电池

“Poly”的意思是“许多或多个”。顾名思义，它由许多不同的纯硅晶体制成，结合在一起制成太阳能或光伏电池。这些电池的形状是矩形的，与单晶太阳能电池板相比，需要的硅更少，这使得它们更便宜，但它们的效率也低于单晶光伏电池（大约 13.5-17%。它也被称为多晶硅或多晶硅硅并于 1981 年首次投放市场。

为了制造多晶 PV（光伏）电池，将纯硅原料熔化并倒入方形模具中，冷却并切割成完美方形的晶片和阵列。有一个随机排列的多晶太阳能电池板，反射一些光线，所以看起来更蓝一些。如今，多晶太阳能电池板价格回落，在美国、英国、澳大利亚等当地市场再次受到欢迎。

优点

多晶太阳能电池板的耐热性较低（这意味着与单晶太阳能光伏组件相比，它们在高温下的性能较低。因为热量可能会干扰太阳能电池板并缩短其寿命）。然而，对于大多数房主和太阳能电池板购买者来说，这并不是一个重要的事实，他们在设计太阳能电池板安装布局时并没有考虑到这一点。

生产多晶硅的工艺成本越来越低。

简而言之，制造成本低、效率高、屋顶占地面积小、普遍易得、更换使用方便。

多晶太阳能电池板的耐热性较低（这意味着与单晶太阳能光伏组件相比，它们在高温下的性能较低。因为热量可能会干扰太阳能电池板并缩短其寿命）。然而，对于大多数房主和太阳能电池板购买者来说，这并不是一个重要的事实，他们在设计太阳能电池板安装布局时并没有考虑到这一点。

生产多晶硅的工艺成本越来越低。

简而言之，制造成本低、效率高、屋顶占地面积小、普遍易得、更换使用方便。

缺点

多晶太阳能电池板的效率约为 13.5-17%。这在技术上意味着如果 100W 的太阳能势能撞击太阳能电池板，那么其输出将是大约 13.5W 到 17Watts 太阳能产生的电能。因此，它的效率略低于单晶太阳能电池板。

与单晶太阳能电池板相比，多晶光伏组件的相同表面（尺寸）会产生更少的功率（但并非总是如此）。

与薄膜和单晶太阳能电池板相比，它在优雅（需要时）方面不适合使用，因为它没有统一的外观，只有随机和奇怪的蓝色。

多晶太阳能电池板的效率约为 13.5-17%。这在技术上意味着如果 100W 的太阳能势能撞击太阳能电池板，那么其输出将是大约 13.5W 到 17Watts 太阳能产生的电能。因此，它的效率略低于单晶太阳能电池板。

与单晶太阳能电池板相比，多晶光伏组件的相同表面（尺寸）会产生更少的功率（但并非总是如此）。

与薄膜和单晶太阳能电池板相比，它在优雅（需要时）方面不适合使用，因为它没有统一的外观，只有随机和奇怪的蓝色。

为光伏 (PV) 技术制造多晶硅带和箔的过程。在这个过程中，高温电阻丝被拉过熔融的硅，形成多晶硅晶体薄带。然后将这些非常薄的带切割成不同的长度，形成光伏电池和太阳能电池。采用 String Ribbon 技术制造的太阳能电池板看起来与传统的多晶光伏电池板相同。该工艺最初是在 1970 年代由 Mobil-Tyco、Solar Energy Corp 和 The Evergreen Solar 开发的，后者是使用串带技术制造太阳能电池的主要制造商。请注意，String Ribbon PV 面板也是由多晶硅制成的。

串联太阳能电池

优点：

（1）生产成本较低，简单易用。

（2）串带式太阳能电池板效率约为 13-14%（而在实验室中，研究人员实现了 18-19% 的效率）

缺点：

（1）制造业更耗能

（2）最低的空间效率

四、薄膜太阳能电池 (TFSC) 或 (TFPV)

薄膜太阳能电池 (TFSC) 也称为薄膜光伏电池 (TFPV) 或非晶光伏模块。在金属、玻璃、塑料等基板上集成一层或多层PV材料或薄膜(TF)是制造薄膜太阳能电池板的基本工艺，它是第二代太阳能电池。薄膜的厚度从几纳米 (nm) 到几微米 (µm) 不等，而更薄的薄膜已被开发出来。第一代结晶硅太阳能电池 (c-SI) 使用高达 200 µm 的硅晶片。

薄膜太阳能电池 (TFSC) 或 (TFPV)

以下是光伏材料集成在基板上的子类别（薄膜太阳能电池板的类型）。

非晶硅（a-Si/TF-Si）

铜铟镓硒 (CIGS/ CIS)

碲化镉 (CdTe)

非晶硅（a-Si/TF-Si）

铜铟镓硒 (CIGS/ CIS)

碲化镉 (CdTe)

以下是第三代薄膜太阳能电池，它们根本无法商业化，研究人员希望（很快）梦想成真。

有机光伏电池（OPC/OPC）……（现已上市）

染料敏化

聚合物太阳能电池

量子点

铜锌锡硫化物，

纳米晶体

钙钛矿太阳能电池

有机光伏电池（OPC/OPC）……（现已上市）

染料敏化

聚合物太阳能电池

量子点

铜锌锡硫化物，

纳米晶体

钙钛矿太阳能电池

薄膜太阳能电池板比传统的晶体硅太阳能电池 (c-SI) 技术更便宜但效率更低。然而，最近的技术发展验证了碲化镉 (CdTe) 和铜铟镓硒 (CIGS/CIS) 的实验室电池效率高达 20%。

优点

薄膜太阳能电池板的大规模生产没有基于晶体的光伏电池复杂。

与其他单晶光伏/太阳能电池板相比，它们便宜。

薄膜太阳能电池板的均匀外观更有吸引力，也可以用于美化目的。

它还具有灵活的形式，可用于多种用途和应用，并且在空间不是问题的情况下使用时有意义。

它具有耐高温性，即高温和遮光对薄膜太阳能电池板的影响较小。

薄膜太阳能电池板的大规模生产没有基于晶体的光伏电池复杂。

与其他单晶光伏/太阳能电池板相比，它们便宜。

薄膜太阳能电池板的均匀外观更有吸引力，也可以用于美化目的。

它还具有灵活的形式，可用于多种用途和应用，并且在空间不是问题的情况下使用时有意义。

它具有耐高温性，即高温和遮光对薄膜太阳能电池板的影响较小。

缺点

它需要很大的空间。通常，它们对住宅和房主没有用处。

用于薄膜太阳能电池板安装的额外支撑结构、电缆、维护等使系统成本高昂。

薄太阳能电池板的整体预期寿命低于多晶和单晶太阳能电池板。

它需要很大的空间。通常，它们对住宅和房主没有用处。

用于薄膜太阳能电池板安装的额外支撑结构、电缆、维护等使系统成本高昂。

薄太阳能电池板的整体预期寿命低于多晶和单晶太阳能电池板。

非晶硅（a-Si 或 a-SiH）太阳能电池板

非晶硅太阳能电池是硅薄膜太阳能电池板的一个子类别，最近在市场上很受欢迎。因为它们需要少于（例如 1%）用于晶体太阳能电池的硅，并且效率低于多晶或单晶太阳能电池板（约 5-6%）。

为了制造非晶硅太阳能电池，一层或多层光伏材料被夹在基板上作为气体喷雾，这被称为“气相沉积”。

2.碲化镉 (CdTe) 太阳能电池

碲化镉 (CdTe) 太阳能电池板

碲化镉薄膜太阳能电池板基于碲化镉，是唯一的 PV（光伏）技术，与大部分市场的硅晶体太阳能电池板相比，它具有成本效益，尤其是在多千瓦系统中。这些太阳能电池板的效率往往在 9-11% 之间。

First Solar 已在全球安装了超过 5 吉瓦 (5GW) 的碲化镉薄膜太阳能电池板。同一家公司保持着 14.4% 的 CdTe 光伏组件效率的世界纪录。更新：2014 年 8 月，First Solar 宣布了一款转换效率为 21.0% 的设备。2014 年，First Solar 也将创纪录的组件效率从 16.1% 提高到 17.0%JUWI 集团在德国布兰迪斯安装的第一个太阳能 40 兆瓦 (CdTe) PV（光伏）阵列。

3.铜铟镓硒 (CIGS/ CIS) 太阳能电池

柔性铜铟镓硒光伏电池的商业化生产于 2011 年在德国开始。它们由铜、铟、镓和硒化物制成，集成在塑料或玻璃等基板上，背面有阳极和阴极（电极），前端收集电气输出功率。CIGS 或 CIS 太阳能电池板电池具有高温耐受性，在温暖的气候下工作得更好，因此当电池沉积在玻璃上时，它们的工作效果更好。

铜铟镓硒 (CIGS/ CIS) 太阳能电池

CIGS 太阳能电池板的效率通常在 11-14% 范围内运行。然而，国家可再生能源实验室研究团队取得的最高值是 19.9%，而截至 2013 年 10 月取得的最佳效率也是 20.8%。此外，EMPA（瑞士联邦材料科学与技术实验室）的科学家们在柔性聚合物箔上开发了 CIGS 电池，其效率达到了 20.4% 的新纪录。

预计这一点，许多其他薄膜太阳能电池板仍在研究中并逐渐成长发展。在接下来的几天里，您可能会听到更多关于这些发展的意外和有趣的消息。

太阳能光伏的应用：

1.BIPV：建筑集成光伏板

这不是什么新鲜事，但它们可能是薄膜或硅晶体太阳能电池板或两者兼而有之，采用屋顶瓦片的形状或设计所需的形状。BIPV（光伏建筑一体化）被设计成建筑物的一部分，如墙壁、屋顶、外墙、窗户和其他可能适合光伏材料的东西（太阳能瓦是最好的光伏建筑一体化 [BIPV]）。它看起来很漂亮很漂亮，但是漂亮的东西也很贵；）。

BIPV：建筑集成光伏板不幸的是，与其他 PV（光伏）电池和面板相比，构建集成光伏 BIPV 系统过于昂贵且效率较低。因此，不建议房主或小规模用户集成 BIPV 系统，因为它们用于大型项目，例如拉斯维加斯附近沙漠中的 10MW 工厂。

2.太阳能光热板

这是一个不同的光伏或太阳能系统，而不是上面的解释。它们不发电，而是将太阳能转化为所需的热量，以加热游泳池的水或在家中的一般用途。也很高兴知道一些太阳能热或光伏电池板甚至可以用于供暖和空调。

太阳能光热板

3.混合太阳能电池和光伏电池板

有机材料（一种半导体材料，其特性介于绝缘体和导体之间并用于导电）与无机高电子传导材料夹在中间以形成光伏（PV）层。其效率大于单一材料层，兼具有机和无机半导体的优势。混合光伏电池通过 R2R 工艺（卷对卷或 Real-to-Real 工艺：在柔性塑料卷或金属片和箔上制造电子元件和设备）以及开发太阳能转换成本低。

可用的最高效的混合太阳能电池板是松下（原三洋）HIT 光伏模块，其效率高达 18.6%，而且在屋顶上占用的空间也更少。混合太阳能电池板比多晶或单晶光伏电池板非常昂贵。如果您的屋顶空间很大，那么不建议使用混合太阳能电池板系统，否则您会浪费金钱来产生与使用水晶太阳能电池板产生的相同的电力。

混合太阳能电池和光伏电池板

哪种类型的家用太阳能电池板最好？

这将有点难以决定哪一个是最适合您的太阳能电池板，如果您甚至不了解光伏的基本知识，那么建议您联系专家为您的特定情况选择最好的太阳能电池板，但将讨论典型问题，您将能够获得一些想法，这可能会帮助您选择最适合您家庭使用的太阳能电池板。

由于它取决于许多因素，例如负载要求，高峰日照时数的环境和地区以及用作备用电源的电池类型等。除此之外，单晶太阳能电池板的效率优于多晶太阳能电池板，但它们很少比较昂贵。众所周知，“成本和空间”是正确选择光伏面板的主要因素，因此我们将简要讨论该主题。

空间：

由于我们大多数人的屋顶、窗户等空间不大，因此薄膜太阳能电池板不适合您。不知不觉，但是水晶基太阳能电池板是最好的选择，如果尺寸真的很重要，那么选择最高额定输出功率的太阳能电池板，因为相同尺寸的光伏电池板具有不同的额定值，例如 60W、150W、200W 等。

如果尺寸很重要，那么哪个最好？单晶或多晶太阳能电池板

两者都对您有好处，具有相同的优点，除了单晶太阳能电池板更节省空间并且产生的电能比多晶硅电池少，但情况并非总是如此。

还有一件事是多晶太阳能电池板稍微便宜一些，但空间效率也较低。

此外，对于相同的额定功率（例如 150W），单晶和多晶太阳能电池板将产生大致相同的电输出功率（几乎可以忽略不计的差异），但与单晶太阳能电池板相比，多晶硅将占用更多空间。

现在，这取决于您选择哪一个。

费用：

光伏面板价格通常以每瓦成本 ($/Watt) 的形式列出。如果您想获得每额定功率最便宜的价格，那么您必须比较市场和互联网上可用的不同单晶和多晶太阳能电池板的价格。例如腾晖太阳能电池板（型号为 TP660P-235）是最便宜的光伏电池板，额定功率约为 235W，价格为 183 美元。因此，每瓦的价格变为 0.75 美元。另一方面，EcoSolargy 太阳能电池板 (ECO230S156P-60) 是一种更昂贵的光伏电池板，其额定功率为 230W，每瓦的价格约为 1 美元。

输出为王

光伏制造商对太阳能电池板的保修期约为 25-30 年。但请记住，随着时间的推移，太阳能电池板的性能会逐渐下降，当它接近到期时，整体性能仍保持 80%。因此，不要在太阳能电池板输出功率上妥协，让您设计的太阳能电池板安装系统可靠。再次！不要购买便宜的光伏面板，否则您将不得不再次付出代价！

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