一、简答
1.描述pn结的形成
激发使“电子-空穴对”增加，复合使“电子-空穴对”减少，一定温度下，这两种过程最终达到动态平衡，形成pn结。在动态平衡状态下，单位时间内激发产生的载流子数目等于因符合消失的载流子数目，因而自由电子（或空穴）的浓度不再发生变化。
2.材料带隙宽度对太阳电池效率的影响/宽窄带隙的优缺点
小的带隙宽度可以拓宽电池对太阳光谱的吸收，但eg的减小使本征载流子浓度ni指数地增加，其结果是大大提高反向饱和电流，使开路电压降低，因此小的带隙宽度引起输出电压的减少。
虽然宽的带隙宽度有利于voc的提高，但过高的带隙宽度使材料的吸收光谱变窄，降低了载流子的激发，减少光电流。
因此，比存在优化的eg值。
3.达到最佳转换效率的因素/提高电池效率的方法（光 电）
（1）硅表面反射率在35%，要减少光的反射损失：最佳减反射的表面织构化技术；最佳前表面减反射涂层技术；最佳后表面反射涂层；最小的栅线遮挡面积。
（2）完美的晶体结构（高纯度、零缺陷）基板应具有很好的结晶完美性、最低的杂质污染率。
（3）理想pn结技术
（4）理想钝化技术：钝化理论：使器件表面或体内晶界的光生载流子复合中心失去复合活性。（钝化技术：二氧化硅，碳化硅etc）
（5）最小接触电阻：se技术。
（6）最大并联电阻，抑制载流子复合。任何形式的复合都会使填充因子ff变小，并联电阻下降。
（7）最佳前场和背场。
4.se结构的优缺点
（1）降低串联电阻，提高填充因子。
（2）减少载流子复合，提高表面钝化效果。
（3）增强电池短波光谱响应，提高短路电流和开路电压。
5.cigs薄膜太阳电池的优点与劣势
（1）材料吸收率高，吸收系数高达10 5量级，直接带隙，适合薄膜化，电池厚度可以做到2-3um，cigs电池采用廉价的soda-lime玻璃做衬底，降低昂贵的材料成本。
（2）光学带隙可调，调制ga/in比，可使带隙在1.0-1.7ev之间变化，可使吸收层带隙与太阳光谱获得最佳匹配。
（3）抗辐射能力强，通过电子与质子辐照、温度交变、振动、加速度冲击等试验，光电转换效率几乎不变，在空间电源方面有很强的竞争力。
（4）稳定性好，不存在很多电池都有的光致衰退效应。
（5）电池效率高，小面积可达20%，大面积组件可达14.2%。
（6）弱光特性好，对光照不理想的地区尤显其优异性能。
6.cdte的优点
（1）cdte有一个1.45ev的直接能隙，因此与太阳辐射谱很好地适配。它和太阳的光谱最一致，可吸收95%以上的阳光。
（2）cdte强烈地趋向于生长成p型的半导体薄膜，能和cds形成pn异质结（cds具有略宽的能隙2.4ev，在通常的沉积技术中生长成为n型材料）。
（3）用来制造cdte及cds薄膜的技术相当多，而且大多适合大规模生产。已经开发出简单的、适合于低成本产品的沉积技术。
（4）以成熟技术制备的cdte电池，可以期望电流密度达27ma/cm2，开路电压达880mv，从而am1.5的效率为18%。
（5）cdte薄膜太阳能电池在工业规模上成本大大优于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术，生产成本仅为0.87美元/w。
（6）工艺相对简单，标准工艺，低能耗，无污染，生命周期结束后，可回收，强弱光均可发电，温度越高表现越好。
7.cdte为什么背接触
8.有机太阳电池的工作原理
（1）光照后光敏层吸收光子形成激子（电子-空穴对）
（2）激子扩散到给体/受体界面
（3）给体中的激子将电子转移给受体，受体中的激子将空穴转移给给体，实现电荷分离
（4）电子和空穴分别沿受体和给体向负极和正极传递
（5）电子和空穴在电极/光敏层界面处分别被负极和正极收集产生光电流和光电压
9.量子尺寸效应优势
10.非晶硅特点
短程有序，长程无序
可实现连续物性控制
吸收系数高
光谱匹配性好
叠层结构
正温度系数
11.太阳能电池的结构
二、名词解释
1.本征吸收
价带电子吸收能量大于或等于禁带宽度的光子使电子从价带跃迁入导带的过程被称为本征吸收。
2.外量子效率
太阳电池收集到的载流子的数量与入射到太阳电池中的光子的数量的比值，能量低于材料带隙的光子不被吸收。
3.表面结构粗糙化
是将电池的表面，蚀刻成金字塔或角锥状的形状，这使得太阳入射光至少要经过两次以上的表面反射，因此降低了来自表面反射损失的太阳光比例。
4.se技术
选择性发射极晶体硅太阳电池，即在金属栅线（电极）与硅片接触部位及其附近进行高掺杂深扩散，在电极之间位置进行低掺杂浅扩散。
5.薄膜
在衬底或基片的固体支撑物表面上，通过物理过程、化学过程或电化学过程使单个原子、分子或离子逐个凝聚而形成的固体薄膜。
6.薄膜的特殊性，缺陷
（1）同块体材料相比，由于薄膜材料的厚度很薄，很容易产生尺寸效应，就是说薄膜材料的物性会受到薄膜厚度的影响。
（2）由于薄膜材料的表面积同体积之比很大，所以表面效应很显著，表面能、表面态、表面散射和表面干涉对它的物性影响很大。
（3）在薄膜材料中还包含有大量的表面晶粒间界和缺陷态，对电子输运性能也影响较大。
（4）在基片和薄膜之间还存在有一定的相互作用，因而就会出现薄膜与基片之间的粘附性和附着力问题，以及内应力的问题。
缺陷：是指与理想的点阵结构发生偏差的区域。
7.真空
利用外力将一定密闭空间内的气体分子移走，使该空间内的气压小于1个大气压，则该空间内的气体的物理状态就被称为真空。
8.吸收系数α的物理含义
当光在介质中传播1/α距离时，其能量减弱到原来的1/e。
9.外延膜沉积技术
外延是指沉积膜与基片之间存在结晶学关系时，在基片上取向或单晶生长同意物质的方法。
10.反射自由能概念
11.非晶硅的s-w效应（光子衰退效应）
由于光照在带隙中产生了新的深能级。。。
三、选择
1.晶硅（带隙宽度1.12ev）的本征载流子浓度：10次方量级；轻掺杂：17次方；中度掺杂：17-19次方；重掺杂：19次方。
2.直拉法（cz）、区熔法（fz）生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅的区别。
3.电阻率较低的晶体硅基板，会降低由于太阳能电池的串联电阻而引起的能量损耗，但它含有的杂志太多了。
4.一般n型扩散pn结只有约0.5um的厚度，太厚会在表面形成死区，影响电子效率。
5.抗反射层材料：二氧化钛，氮化硅，氧化硅，二氧化硅，氧化铝，ceo2
6.外延膜沉积（薄膜制备技术之一）分类：分子束外延（mbe）、金属有机物化学气相沉积（mocvd）
7.溅射方法：直流溅射 射频溅射 磁控溅射 反应溅射
历经两年的洗牌调整，2013年，我国光伏行业开始触底反弹。2015年，光伏产业总体呈现出稳中向好趋势。但同时，光伏产业的持续发展还面临国内产能过剩、国外贸易保护主义以及低价倾销的内忧外患。
一、从产业链分析看我国光伏产业的竞争格局
太阳能光伏主要包括晶体硅电池、薄膜电池和聚光电池三种，由于聚光电池尚未实现规模化生产，薄膜电池光电转换效率较低，晶硅电池是光伏产业的主流。目前全球晶硅光伏电站中仅有30%在使用单晶硅，且主要集中在欧美等少数发达国家，在国内应用较少。因此，本研究主要针对多晶硅电池进行分析。
光伏产业链包括上游的硅料、铸锭、切片、电池片等零部件生产企业，中游的光伏组件生产企业，以及下游的电站运营企业。
图1 光伏产业链及代表企业
首先，从上游硅料生产来看，面临海外低价倾销冲击，优质产能相对不足。
下游电站投资的回暖，直接带动上游多晶硅企业的生产飘红，全行业开工率达到85.4%。2015年，我国多晶硅产能达到18.8万吨，多晶硅产量达到16.5万吨，同比增长21.3%。同期，国外多晶硅进口量在我国国内的市场份额持续下滑至40%左右（如图2所示）。
图2 2008~2015年我国多晶硅产量及增速
（数据来源：中国光伏行业协会）
2013年以来，我国多晶硅行业集中度显著提高，超过万吨产能的企业达到六家，占全行业产能的比重达到76.6%，其中，江苏中能产能为6.8万吨/年，占比36.2%。行业产能利用率进一步提高，从2014年的84.6%提升至90.9%（如表1所示）。部分企业已突破国外企业的技术封锁，掌握了完全自主权的多晶硅生产技术，并初步具备实现进口替代基础。
但同时，我国多晶硅行业还存在一些技术和市场性难题：
一是技术上虽突破了海外封锁，但正遭到来自美国、韩国和欧盟企业低价倾销的冲击，2015年有11.6万吨国外多晶硅进入中国市场；
二是总产能相对过剩，但优质产能不足。成本低于25美元/公斤的多晶硅优质产能不足，在进口多晶硅的低价冲击下出现了全行业亏损的状况；
三是在多晶硅电池设备方面，国内还不能实现完全自主配套。如硅片金刚线切割设备、多晶硅电池的制绒、湿法腐蚀设备和自动插片机设备等，主要依赖进口。
其次，从中游组件生产来看，行业产能利用率出现分化，盈利能力有所提升。
2015年我国组件产量达到35gw，同比增长19.4%（如图3所示）。受美国再工业化以及欧洲债务危机的影响，以及欧美光伏市场的高壁垒封锁，光伏装备出口导向的发展策略受到极大冲击，国内光伏装备厂商一方面加快布局国内市场，另一方面加紧开拓印度、菲律宾、泰国、智利等新兴市场国家的拓展步伐。2015年4季度，这四个国家占我国光伏组件出口全球市场的份额分别达到13%、7%、8%、5%，合计占33%。
图3 2010~2015年我国光伏组件产量及增速
（数据来源：中国光伏行业协会）
经过2012~2013年的行业洗牌，2014~2015年我国光伏组件行业集中度持续提高，前十家企业占据市场份额的60%左右。行业产能利用率进一步提升至86%，呈现出较为明显的分化趋势，年产能200兆瓦以下企业行业产能利用率只有50%。这表明光伏组件行业的产能过剩已不只是初级的绝对过剩，而是呈现出总量过剩与结构性过剩并存的特征。预计未来光伏组件行业的兼并重组将进一步加速。
受电站投资超过10%的内部收益率推动，中游组件厂商均加快了电站开发投资的步伐，一方面促进了自身电池组件产能的消化，另一方面也带动了盈利能力的显著改观。2015年33家规范光伏组件厂商的平均利润率达到4.7%，同比提高30.6%。
最后，从下游电站投资运营来看，组件厂商纷纷涉足电站建设，行业面临深度调整。
2015年，我国光伏装机大幅增长，新增装机容量达到1513万千瓦，占全球新增装机的四分之一以上。我国已成为全球光伏发电装机容量最大的国家，累计装机容量达到4318万千瓦。其中，地面光伏电站3712万千瓦，分布式606万千瓦，年发电量392亿千瓦时。
图4 2009~2015年我国光伏发电装机容量及增速
（数据来源：中国光伏行业协会）
从光伏发电企业来看，相对于电站运营商的谨慎，众多组件厂商积极投身于电站建设领域。但实现“10%以上内部收益率”的重要前提，在于开发商前期垫资建成的电站尽快实现转让。若找不到买家，组件厂商将不得不转成运营商，前期投建电站投资的回报周期将被拉长，组件厂商将面临资金链断裂的风险。预计下游电站运营行业将迎来深度调整期，会有多家企业从电站运营行业中退出，结构调整的步伐会加快。
二、从竞争格局分析看我国光伏产业的发展态势
“十三五”规划前瞻性、战略性、全局性地明确了我国经济社会持续健康发展的立足点和着力点，为光伏产业的发展带来了新机遇与新空间。
首先，绿色经济将成为新常态下新的战略选择，光伏产业是我国能源结构优化调整和能源行业转型升级的重要方向。
其次，我国正在推进的“一带一路”战略、“京津冀一体化”等区域发展战略将催生大量的光伏产业需求，国内光伏企业“走出去”步伐将不断加快。
最后，新一轮电力体制改革的深入推行，将进一步破除光伏产业发展的体制机制性障碍，释放光伏产业的发展潜力。
在国内装机需求以及海外市场的带动下，光伏产业将呈现稳定增长的发展态势。根据光伏产业“十三五”发展规划，到2020年，我国光伏装机将达到1.5亿千瓦左右。
一是产业格局将进一步优化。
在弃光限电以及上网电价下调的影响下，我国将加快建设分布式光伏发电应用示范区，光伏产业投资将逐渐向分布式项目转移，重点发展以大型工业园区、经济开发区、公共设施、居民住宅等为主要依托的屋顶分布式光伏发电系统。预计到2020年，分布式光伏发电装机容量将达到7000万千瓦。同时，将选择资源条件好的西部地区、具备大规模接入和本地消纳能力的地区，有序建设地面光伏发电基地。
二是行业集中度将进一步提高。
上游硅料生产和中游组件生产环节的兼并重组将进一步提速，下游电站投资运营环节将有一批资产规模较小、经济效益较差的企业将退出市场。光伏产业将逐步形成一批资产规模较大、核心竞争力较强、具备区域整合能力的行业龙头企业。
三是跨行业融合将进一步推进。
我国光伏产业将基于各区域的区位优势、资源优势、产业优势和科技优势，实现与扶贫、农业、气候环境等产业的多产融合，并优先发展本区域最有基础、最具优势条件、能够取得率先突破的细分产业。
四是创新驱动作用将进一步凸显。
“互联网 光伏”成为发展趋势，我国光伏产业的智能化水平将进一步提高，并催生一大批颠覆性的商业模式和科技创新企业。借助互联网、大数据、云计算等新兴信息技术和手段，光伏产业的自主创新能力将飞速提高，晶硅高精度制造、高转换效率的光伏设备、光伏微网系统等将是我国光伏产业技术创新发展的重点领域。
五是“走出去”步伐将进一步加快。
“一带一路”沿线国家和地区的电力设施相对较不完善，电力缺口较大，具有广阔的发展空间。在国内产能过剩、欧美制裁阴影犹存的局面下，加速将产能向“一带一路”沿线国家转移，成为我国光伏产业持续健康发展的现实选择和重要支撑，这些国家和地区有望成为我国光伏产业的发展承接地和新的利润增长点。
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山西晚报讯(记者 薛建英 通讯员 王力)有一种太阳能电池背包，可为充电宝、手环、手表、音响等小型装备充电，集适用、时尚、科技于一体，相信很多人都没有见过。8月1日，从同煤大昶移动能源有限公司传来消息，具有可透光、可调整色彩、可弯曲、可粘贴安装、温度系数低等特点的薄膜太阳能电池，现已在大同移动能源产业园实现批量生产，与建筑物、消费电子、汽车、无人机等多领域实现跨界融合。
同煤大昶移动能源有限公司坐落在大同移动能源产业园里，太阳能电池是第一代晶硅技术向第二代薄膜电池技术的革命性变革。目前，一期30万千瓦美国铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产线已投入生产。薄膜太阳能电池生产具有原材料充裕、能耗小、成本下降空间大、转化效率高等优势，太阳能电池则具有可透光、可调整色彩、可弯曲、可粘贴安装、温度系数低等特点。
与传统硅晶电池相比，薄膜太阳能电池发电量提高10%以上，寿命可达30年，具有不衰减、弱光性能好、安全可靠性高、温度系数低等技术先进性。如传统晶硅组件第一年功率衰减约下降2.5%，而薄膜太阳能电池安装后，经过连续几天的阳光照射，功率基本不变。阴雨天、每天一早一晚，弱光性的情况下，硅晶组件下降至少10%以上，而薄膜太阳能电池组件的效率仅降低4%，保证每天有更长的发电时间。安全可靠性方面，与传统硅晶电池相比，薄膜太阳能电池背板与盖版无焊接点，避免火灾隐患。温度系数方面，太阳能电池发电功率与温度负相关，即温度越高输出功率越低，如夏季温度每提高10摄氏度，晶硅组件发电功率下降4.8%，薄膜太阳能电池组件功率仅下降3.8%。
充分利用太阳能电池的这些优势，该公司还发明了太阳能发电纸，实现充满一部iphone 6s手机，仅需2小时,让我们享受太阳能发电赶超“墙插”电源的极速体验。新一代柔性太阳能电池片，轻薄小巧，厚度仅有1mm，方便携带，抗摔抗压不娇贵，且耐高低温，防水。共享单车的运用上，所有的电力系统全有一块5w、5v的柔性组件提供支持。
据悉，同煤大昶移动能源有限公司拥有世界最先进的柔性cigs薄膜太阳能电池磁控溅射沉积技术和最高的量产转换率cigs柔性电池芯片产品和组件产品，转换效率达到18%，代表了量产化cigs太阳能薄膜电池的国际最高水平。目前，该公司拥有成熟产品方案兼容柔性和双玻璃产品的技术路线，针对客户的不同需求，生产出满足不同市场的产品。
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