简说晶硅和薄膜太阳能光伏发电两者的区别及优缺点

成本、重量的下降以及发电效率的提高，太阳能发电正在渗透各个领域，如农业、建筑业、汽车，甚至是航空领域。像全球领先的薄膜太阳能企业汉能，生产出汉瓦、汉墙、汉路、汉纸、汉包汉伞等多种产品，用户可以在自家屋顶铺设汉瓦，还可以铺设薄膜太阳能发电猪舍、薄膜蔬菜温室大棚、太空卫星发电电池、共享单车发电电池

两者有以下区别：

1、发电原理不同

薄膜发电，是依靠具有轻、薄、柔特点的薄膜太阳能电池芯片，像英特尔芯片（Intel Inside）一样嵌入各类载体，提供清洁电力，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术

2、用途不同

薄膜发电主要用于手机、iPad、背包、帐篷、衣服、特种装备上，或者太阳能汽车，可以在太阳下边行驶边充电，摆脱对充电桩的依赖，光伏发电用于静置的发电装置，如太阳能热水器

3、运用技术不同

薄膜发电用太阳芯片发电，光伏发电用利用半导体界面的光生伏特效应发电

扩展资料：

光伏发电的优缺点

优点

无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。

与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现于：

①无枯竭危险；

②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；

③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；

④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；

⑤能源质量高；

⑥使用者从感情上容易接受；

⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。

缺点

但是，太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点，在现有的条件下，生产国内自己使用的电池板还说的过去，不过大量出口等于污染中国，造福世界了

据统计，生产一块1m×1.5m的太阳能板必须燃烧超过40公斤煤，但即使中国最没有效率的火力发电厂也能够用这些煤生产130千瓦时的电（一般一块1mx1.6m的太阳能板一年发电量在250千瓦时以上）——这足够让2.2瓦的发光二极管（LED）灯泡按照每天工作12小时计算发光30年。

①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；

②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

③目前相对于火力发电，发电机会成本高。

④光伏板制造过程中不环保。

参考资料来源：百度百科-薄膜发电

百度百科-光伏发电

薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。 目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。

薄膜电池发电原理与晶硅相似，当太阳光照射到电池上时，电池吸收光能产生光生电子—空穴对，在电池内建电场的作用下，光生电子和空穴被分离，空穴漂移到P 侧，电子漂移到N 侧，形成光生电动势，外电路接通时，产生电流。

优点：成本低，根据Photon 的预测，预计到2012 年下降到2.08 美元/w；预计薄膜电池的平均价格能够从2.65 美元/w 降至1.11 美元/w，与晶体硅相比优势明显；而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观，EPV 估计到2011 年，薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w；Oerlikon 更估计2011 年GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元/w，这主要是由转化率提高和规模化带来的。弱光性好，适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV)，不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等，根据需要制作成不同的透光率，代替玻璃幕墙。

太阳能薄膜发电与光伏发电的区别有：

太阳能薄膜发电在弱光条件也能发电，而光伏发电在弱光条件不能发电；

光伏发电的光电转换效率比薄膜发电的光电转换效率要高；

目前这两点的区别是比较大，其他的区别是体现在薄膜式电池和光伏电池的制作成本和电耗等。

世界上至少有40个发达国家正在开展对下一代低成本、高效率的薄膜太阳能电池实用化的研究开发及运用。薄膜太阳能电池的优势将极大地带动人们的使用积极性，推动清洁能源使用的大众化、全民化。薄膜发电的普及也将为太阳能光伏产业的继续发展带来充足的动力和广阔的市场，从而使新能源产业日益成为各个国家经济发展的核心驱动力。

为什么这么多发达国家都选择放弃成熟的晶硅太阳能电池技术而转向薄膜太阳能电池技术呢？

1、可透光：薄膜太阳能电池是将一层薄膜制备成太阳能电池，薄膜太阳能电池具有的透光性是传统晶硅电池无法比拟的。在当下，建筑物本身对于自然光源都会有必要的需求，人们不会希望阳光完全被遮蔽。薄膜太阳能电池很好地满足了这一项要求--薄膜太阳能电池可根据需要制作出不同的透光率，可代替各类玻璃幕墙，最大化的利用建筑物外表面积。

2、可弯曲：薄膜太阳能柔韧性方面，现在的建筑在设计上越来越独特，各种弧面、不规则形状，都体现了公众审美的变化。在这类建筑上，传统的晶硅电池薄而脆的特征，使其无法满足各种建筑物表面造型需要。而可弯曲、可变形、具有良好柔韧性的薄膜太阳能电池则可以很好地满足这种客户需求。

3、弱光发电：薄膜太阳能弱光性特别好，众所周知，并不是一年中每一天都有足够的阳光，特别是冬春两季，常有阴雨雪天气出现。此时传统的晶硅电池因为无法获取足够的光照而无法产生应有的电力，让很多人颇为苦恼。薄膜太阳能电池则无惧这一点，它良好的弱光发电性能一样可以较好地进行发电。

4、价格低：薄膜太阳能电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板来制造，另外也不受硅材料的价格波动影响，不耗费硅资源，市场无污染，更无二次污染处理成本。

5、转化效率高：目前实验室转换效率最高已达32%以上，规模化量产稳定效率约18%，每年新技术还以1%-3%转化效率在提升，而晶硅太阳能电池由于物理特性限制，现已无提升空间。

文章来源：五点论述薄膜太阳能优于晶硅太阳能

“熊猫”光伏发电是利用电势差的原理来把光能转发为电能。

世界上首座熊猫外形的光伏电站在山西大同郊外落成，近日已开始正式并网发电。电站由黑白两种颜色组成。如果从高处俯瞰，熊猫的黑色部分，比如爪子和耳朵，由单晶体硅太阳能电池组成白色部分由薄膜太阳能电池组成。

大同熊猫电站鸟瞰图（图片来自网络）

据悉，全部投入使用后，电站能在25年内提供32亿千瓦时的绿色电力，相当于节约煤炭105.6万吨，减少二氧化碳排放270万吨。

这只被网友们成为“世界上最可爱的发电站”是怎么工作的呢？这主要依靠的是太阳能光伏发电。

太阳能光伏发电原理

在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。

太阳光能照射在一些特殊材料上，会引起材料中电子的移动，形成电势差。太阳能光伏发电，就是依据这个原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。

“国宝”发电站（图片来自新华网）

利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，即当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被太阳能材料吸收，光子激发电子跃迁至导带成为自由电子。于是不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生了电位差。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流。太阳光光伏发电过程其实就是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程。

太阳能光伏发电示意图（图片来自网络）

光伏电池的基本结构

光线照射在光伏电池上产生出光生电流和电压，从而获得电功率。这一转变过程首先需要材料吸收光线，使电子获得更高的能量，接着具有更高能量的电子从电池移动到外电路中，释放出额外的这部分能量，再回到太阳能电池中。

太阳能电池工作的基本过程：产生光生载流子——收集光生载流子从而产生电流——产生较大的光生电压——将产生的功率分配给负载及寄生电阻。

太阳能电池工作的基本结构（图片来自网络）

光伏发电电池类型

光伏电池分为晶体硅电池和薄膜电池。晶体硅太阳能电池包括单晶硅太阳电池，多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池。

其中，单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。高纯的单晶硅棒是单晶硅太阳电池的原料，硅纯度要求99.999％，为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。

熊猫发电站的黑色部分由单晶硅太阳能电池组成（图片来自网络）

薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有三种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。

硅基薄膜太阳能电池（图片来自网络）

光伏发电的其他用途

除了光伏电站外，光伏发电还有很多应用实例，小到太阳能充电器、太阳能路灯、太阳能航标灯，大到太阳能汽车、人造卫星、月球车、太阳能飞行器、光伏建筑一体化等。

人造卫星的太阳能充电板（图片来自网络）

中国是目前世界上太阳光伏组件市场出口份额最大的国家之一，我国目前的太阳能发电产业正步入专业化、规模化和国际化的健康发展轨道。

图片来自网络

薄膜发电其优势在于结构薄，理论效率高。薄的好处是容易做消费级产品，理论效率高。汉能的技术是砷化镓薄膜太阳能电池。非晶硅10%效率晶硅18%效率，而汉能目前砷化镓薄膜效率已经28.8%，有美国NREL认证，量产线效率。

提到转化效率世界纪录时行业有两个的地方，一个是多结，用两三倍的成本将效率提升2-3个点，注定难以成为成熟商业产品，另外一个是聚光，一个光源下单位面积效率20%，我用500个光源，效率30%了，世界效率了，有多大的意义？汉能的第三代28.8效率是单结一个标准光源下的，而且一开始就设计为量产技术。

当然目前汉能的砷化镓技术也有缺点就是成本高

首先，我们需要了解光伏发电技术。将太阳能直接转化为电能的技术是光电技术。光伏发电技术的关键组成部分是太阳能电池，它分为两类，一种是较为成熟的晶体硅电池另一种是新一代的薄膜电池，可以细分为非晶硅电池，碲化铬电池，铜铟镓硒电池和砷化镓电池。所谓的薄膜发电技术是利用薄膜电池将太阳能转化为电能的技术。

薄膜电池有多薄?答案是小于1微米(1微米，1百万分之一米)，小于硅电池厚度的1/100。然而，基于薄膜电池的发展，尺寸和形状可以完全定制，应用空间更广。在讨论薄膜发电的未来之前，有必要研究一下光伏产业的未来前景。传统能源，如石油和煤炭，是不可再生的，但它越来越少，情况越来越明显，传统能源的使用对环境有很大的影响。

对更便宜和更环保的新能源的需求正在增长。光伏发电技术正在逐渐取代传统能源发电，成为一种新的能源。

中国的光伏产业在经历了疯狂的盲目的发展之后，逐渐进入了理性发展的阶段。根据国家能源局发布的光伏产业发展情况，2014年我国光伏产业总体平稳有序发展。

目前，光伏产业仍是世界上的硅发电技术。与晶硅相比，目前薄膜的市场份额不足10%，这是事实。但是看看世界太阳能，目前欧洲和美国最大的太阳能公司，美国总统奥巴马自己比以前的平台第一太阳能做的是薄膜，而不是晶体硅，今天的第一个太阳能，装机容量超过10亿瓦全世界。日本最大的太阳能公司也是一家薄膜太阳能公司，也是壳牌的全资子公司。可以说，美国和日本的太阳能公司的老板们制作电影。