DIY的太阳能充电器

忙完工作上的事情，把要上网买的材料先定好。就 DIY东西来。太阳不错，又有兴趣玩起太阳能来，半年 前就开始研究太阳能，之又是我中学时的一个梦想，一定要用太阳能来做充电器，以前都因为太阳能板不 好找，非晶硅的电流太小，用不了，现在好了，花了两百多买了一堆太阳能电池板，5V150MA左右，测了 一段时间，感觉用 6块就够用了，多点是好，但是体积大了，别的问题也来了，反正我出去都会背包， 书包放上本作业本大的太阳能充电器是不大了，要知道以前背书包上学那个是累，N 多本厚又大的书，背 到我都怕怕的（不知道小时候是不是背的太多书，把我压矮了，汗死）。 合上后比作业本还小一点点，厚度是 10MM，比我手机和 PSP都薄呢！ 200811141052_00019.jpg (121.53 KB) 200811141052_00020.jpg (117.29 KB) 太阳能移动电源，最左边的是锂电升压电路，升 5.01V和 5.35V，因为我有台 NOKIA手机用 5.01V电压 充不了，所以多加个开关设定升到 5.35V电压充电，不过我一般是用 5.35V启动 NOKIA 手机充电后手动 转到 5.01，为了减少太阳能电源里面电池损耗，电压升的越高，效率就越低。一般充 USB数码设备都用 5.01V。两块大大的是锂电池，并着用是 5000MAH左右（转换成 5V输出约为 3000MAH），也是刚好能装 下。就算不装电池也能用太阳能电池板直接连手机，PSP等东西充电，就是效率不高，因为有时充电时只 用 300多MAH电流，而这太阳能板堆都有 700MAH的正常充电电流（短路１A），那 400多 MA的电流就 白白浪费了，加上锂电电池还有一个好处就是当太阳发电比较低时（太阳能电池板低于 4.2V，电流也会相 应降低），这时锂电电池就很有做用了，起到稳定升压输出，完全杜绝了阳光不够时无法稳定输出 ;这样晚 上也可以用白天充好的锂电升压对数码充电了。加上锂电，另一原因是，就算别人把这东西偷了，总比把 这太阳能移动电源和 PSP一起偷了，所以一般把这东西拿到太阳底下充就好了，要充数码设备时就用锂电 充，只要安全的地方，用太阳能直充 USB设备是 OK的。当然，我更不希望我做的东西离我而去。最右边 的东西，是前段时间测试好的电压指示电路和 4054充电 IC，充电用电脑 USB5V（手机 USB5V也是一样 的）输出由 4054充电管理 IC 完成，充到 4.17V左右，充电 IC 有充状态指示，1个 LED指示，充电亮灯， 满电转为灭灯。电压指示器用于指示锂电池电量百分比，共十灯，一个灯为 10%，十个为 100％，电压指 示分为锂电池指示和太阳能板电压指示。两个开关，上面那个是锂电池电量指示，下面的是太阳能电压指 示。只要太阳能电压大于锂电池电压就可以充电（太阳能电压指示灯比锂电池电压指示灯多就可以充电）， 这样可以很好地清楚当时太阳是否能正常对电池充电 锂电池电压指示，8 灯＝80%电量！锂电池电压为 3.97到 4.02间（电压指示电路十级，3.37到 4.17V指示， 步进为 0.05V） 200811141053_00021.jpg (86.9 KB) 改好后的升压板块，安装在太阳能电池板背面，用胶粘好，再搭焊好。3.7升 5V 效率最低 85％，最高 95%。 升压板电流最大 4A。改完升压板，发现有点点小问题，不是坏事，是好事，当用太阳光对板上锂电池充电 时，电压一直在变，约一秒变一次，当时用万用表测电池电压是 4.06>4.07>4.08>4.06,感觉有点像半波整 流那样充电。无光照，电池电压无变化，把升压断开充就不会有这样效果，看来是改小了电感，可能电感 有自激，还好对升压无多大问题。太阳充电时，因为太阳光是热辐射，电池会变热，这是对电池不好的现 像，老化加快（问题待测试） 200811141054_00023.jpg (72.4 KB) 高效升压电路 10：54分早上太阳，太阳能电池板发电大于 4.17V，十灯全亮，完全可以对锂电池充电，就放它在外面晒 晒，测试中呢。 200811141054_00024.jpg (68.59 KB) 充了一分多钟，还是 8 灯，反正有的是时间，让它充充。锂电池 5000MAH用 700MAH的电流充满大约为 10 小时左右。一般来说，从早上 8 点到下午 5 点都是可以用太阳能充电的，夏天时间更长，够我充了。以前 研究网上的充电器，完全不行，太阳能电池板是非晶硅（也有多晶硅）电流只有 100MA左右，实测 69*104 的非晶硅太阳能电池板最大才 60MA，真的没什么用，多晶的也就 100左右（短路电流，充电电流更小）， 而里面的电池 1500MAH，自己算算吧（1500MAH/50MA＝？小时）[就当 100%充电效率，如果正常效率不可能 做到 100％，那么充电可能电流更小]。30多小时才能充完 1500MAH，所以很多网上几十元的充电器都是假 的，根本没用，再通过 1500MAH升压到 5.4V，升压板我看过了，很 LAJI，效率大约 65%左右，电流一大， 发热大于 60度，可想效能有多低！1500MAH*3.7V＝5.55W（电池功率）左右，升压 5.4V的话，5.55W/5.4V （升压电压）*65%效率＝668MAH左右（5.4V输出时只有 668MAH，完全不能充满手机电池[多普达 1200MAH]）。 而我 DIY的是 5000MAH（实测大于 5000MAH锂电），升压板为 5.35V和 5.01V，效率大于 89%，太阳能充电 电流前面说过，自己测过为 700MAH，现在换算一下 5.35V和 5.01V的电量。分别是：5000MAH*3.7V＝18.5W （电池功率）。升 5.35V为 18.5W/5.35V*89%效率＝3078MAH左右，而升 5.01V时为 18.5W/5.01V*89%=3286MAH 左右。升 5.01V 时 3286要比升 5.35V时 3078 多出 200 多 MAH 的电量，可想而 知电池的利用率！ 200811141055_00025.jpg (59.05 KB) 到下午 5 点充到了 9 灯（90%电量）。因为下午睡觉不敢把这东西拿到外面充，怕别人偷了，过年了，给别 人偷东西吓怕了，还是小心点好。就放到我厨房里面充，厨房窗贴有像磨沙感贴纸，这样光效很低，安全 就好，睡觉也重要。睡到下午 5 点 10分，因为太阳光少了，没能今天完全充饱，结果电压在 4.13V左右， 可以认为是充电完了。晚上再测试一下 USB 充电对锂电充电状态，不错。 200811142000_00027.jpg (74.55 KB) 自己 DIY 的东西自己最清楚，连万用表都不用上了，测过 N 次，次次准。断开 USB 充电，用板上电压指示 器测电压在 4.17V 以上，十灯全亮，这下完全充满。好 200811142001_00028.jpg (51.06 KB) 太阳能和 USB 充 5000MAH 锂电，充电测试 PASSED，再由太阳能电源放电对数码充电测试 200811142134_00027.jpg (84.07 KB) NOKIA6610I手机充电中（老古董了无数据电量显示）1050MAH 电池，PSP为 64%1800MAH。因为手机老，5.35V 才能充电，所以我得先把电压设为 5.35V 先连手机，手机进入充电状态，再连 PSP 充，OK，把太阳能移动 电源设回 5.01V，正常，NOKIA6610I充电正常，PSP 充电正常，升压发热很低很低。用手感觉不到。 200811142134_00028.jpg (58.8 KB) 充了 4分钟，可以从手机相片时间和 PSP时间上看出，PSP充了 6%进去，不错不错。 200811142138_00029.jpg (82.58 KB) 10：30分，PSP充到 94%了，手机已满。 [ 本帖最后由 大懒猫 于 2008-12-9 14:57 编辑 ] 200811142229_00030.jpg (100.34 KB) 200811142230_00031.jpg (44.65 KB) 测试太阳能移动电源还有 8 灯 80%。 200811142231_00032.jpg (71.01 KB) 再回头看看，现在都 11：54 分了，PSP和手机都充完了，都不知道是什么时候充完的，期间都在写这日记， 呵呵，总算 OK了，有空还要多测试一下稳定性。 200811150008_00033.jpg (54.72 KB) 把以前做的移动电源联合现在做的太阳能移动电源一起用。哈哈，这东东也有扩展功能，也好比电脑那样， 来个升级扩展。 一天又过去了，还好，过得比较忙，很充实。心情还是很不错的！今天的测试就到这里，明天继续测试， 等完全没问题后就封装，把电路密封好，这样不怕进水，加强美观和稳定性。 200811150025_00034.jpg (81.21 KB) 差不多十点了，昨天充完 PSP和手机剩下 70%电，今天把它充满它。 200811151011_00035.jpg (68.69 KB) 14：01分，在太阳能的关照下，可以看到电池是 10 灯了，但还没完全充饱，一般有九灯以上就可以认为 OK了，线性充，当电池电压升高时，充电电流减少，小电压差小电流，充电时间长。从昨天 9 灯时用 USB 充电时，看可调电源上面的电流，大约在 200MA左右，太阳能充可能会更小。小于 50MA可以认为充满了。 14：01分，用万用表实测锂电池电压为 4.11V，太阳能电池板和锂电池板为 41.5度，充电正常 200811151401_00042.jpg (127.16 KB) 过了 50多分钟，14：52分，些时太阳能板对锂电完全充满，离开太阳的光照，十灯全亮，万用表测为 4.16V， 以前测这电池最高充到 4.17V（用可调电源设 4.20V 充电） 200811151452_00043.jpg (48.34 KB) 200811151452_00044.jpg (54.77 KB) 非晶硅的弱光性能和电压高的优点，从实际的测量结果来说，相同功率的非晶硅组件和晶体硅组件相比， 每年能够多出 10%~20%的能量．特别对于阴雨天较多的地区，效果会更加明显。 但是小体积，还是用多晶 硅最好，体积小，效率要比单晶硅和非晶硅高，同等体积，多晶硅电流最大，过来是单晶硅，再过来是非 晶硅，多晶硅最贵，卫星的太阳能电池板效率在 21%左右，而民用多晶硅最高目前的是 16％左右，单晶硅 15％，非晶硅更低，非晶硅是计算机上面那种，电流很小，但弱光性能很不错 晶体硅太阳能电池 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源．也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效 利用当中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域， 是其中最受瞩目的项目之一。为 此，人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电 材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：1、硅太阳能电池；2、 以无机盐如砷化镓 III-V 化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的 大阳能电池；4、纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有：1、 半导体材料的禁带不能太宽；②要有较高的光电转换效率：3、材料本身对环境不造成污染；4、材料便于 工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料，这也是太阳能电池 以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展，以其它村料为基础的太阳能电池 也愈来愈显示出诱人的前景。本文简要地综述了太阳能电池的种类及其研究现状，并讨论了太阳能电池的 发展及趋势。 1 硅系太阳能电池 1.1 单晶硅太阳能电池 硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建 立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺己近成熟，在电池 制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻 槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面，德国 夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化， 制成倒金字塔结构。并在表面把一 13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合．通过改进了的电 镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化效率超过 23%，是大值可达 23．3％。 Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为 19．44%，国内北京太阳能研究所 也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（2cm X 2cm）转换效率达 到 19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm X 5cm）转换效率达 8.6%。 单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于受单 晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非 常困难的。为了节省高质量材料，寻找单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳能电池，其中多晶硅 薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 1．2 多晶硅薄膜太阳能电池 通常的晶体硅太阳能电池是在厚度 350－450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅 锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从 70年代中期就开始在廉价衬底上沉积 多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜， 人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低 压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和 溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。 化学气相沉积主要是以 SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或 SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅 原子并沉积在加热的衬底上，衬底材料一般选用 Si、SiO2、Si3N4等。但研究发现，在非硅衬底上很难形 成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题是先用 LPCVD在衬底上沉炽一层较薄的非 晶硅层，再将这层非晶硅层退火，得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜，因此，再 结晶技术无疑是很重要的一个环节，目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电 池除采用了再结晶工艺外，另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太阳能电池转 换效率明显提高。德国费莱堡太阳能研究所采用区馆再结晶技术在 FZ Si衬底上制得的多晶硅电池转换效 率为 19％，日本三菱公司用该法制备电池，效率达 16.42%。 液相外延（LPE）法的原理是通过将硅熔融在母体里，降低温度析出硅膜。美国 Astropower公司采用 LPE制备的电池效率达 12．2％。中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出 硅晶粒，并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池，称之为 “硅粒”太阳能电池，但有 关性能方面的报道还未见到。 多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少，又无效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制 备，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池，因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电 地市场上占据主导地位。 1.3 非晶硅薄膜太阳能电池 开发太阳能电池的两个关键问题就是：提高转换效率和 降低成本。由于非晶硅薄膜太阳能电池的成 本低，便于大规模生产，普遍受到人们的重视并得到迅速发展，其实早在 70 年代初，Carlson等就已经开 始了对非晶硅电池的研制工作,近几年它的研制工作得到了迅速发展,目前世界上己有许多家公司在生产该 种电池产品。 非晶硅作为太阳能材料尽管是一种很好的电池材料，但由于其光学带隙为 1.7eV, 使得材料本身对太阳 辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。此外，其光电效率会随着 光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退 S一 W效应，使得电池性能不稳定。解决这些问题的这径就是 制备叠层太阳能电池，叠层太阳能电池是由在制备的 p、i、n 层单结太阳能电池上再沉积一个或多个 P-i-n 子电池制得的。叠层太阳能电池提高转换效率、解决单结电池不稳定性的关键问题在于：①它把不同禁带 宽度的材科组台在一起，提高了光谱的响应范围；②顶电池的 i 层较薄，光照产生的电场强度变化不大， 保证 i层中的光生载流子抽出；③底电池产生的载流子约为单电池的一半，光致衰退效应减小；④叠层太 阳能电池各子电池是串联在一起的。 非晶硅薄膜太阳能电池的制备方法有很多，其中包括反应溅射法、PECVD法、LPCVD法等，反应原 料气体为 H2稀释的 SiH4，衬底主要为玻璃及不锈钢片，制成的非晶硅薄膜经过不同的电池工艺过程可分 别制得单结电池和叠层太阳能电池。目前非晶硅太阳能电池的研究取得两大进展：第一、三叠层结构非晶 硅太阳能电池转换效率达到 13％，创下新的记录；第二.三叠层太阳能电池年生产能力达 5MW。美国联合 太阳能公司（VSSC）制得的单结太阳能电池最高转换效率为 9．3%，三带隙三叠层电池最高转换效率为 13％，见表 1 上述最高转换效率是在小面积（0．25cm2）电池上取得的。曾有文献报道单结非晶硅太阳能电池转换 效率超过 12．5％，日本中央研究院采用一系列新措施，制得的非晶硅电池的转换效率为 13．2％。国内 关于非晶硅薄膜电池特别是叠层太阳能电池的研究并不多，南开大学的耿新华等采用工业用材料，以铝背 电极制备出面积为 20X20cm2、转换效率为 8．28％的 a－Si/a－Si叠层太阳能电池。 非晶硅太阳能电池由于具有较高的转换效率和较低的成本及重量轻等特点，有着极大的潜力。但同时 由于它的稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么， 非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。 晶体硅太阳能电池 2 多元化合物薄膜太阳能电池 为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外，又不断研制其它材料 的太阳能电池。其中主要包括砷化镓 III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。上述电池中， 尽管硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也 易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的 替代。 砷化镓 III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。GaAs属于 III-V 族化合物半导体材料，其能隙为 1．4eV，正好为高吸收率太阳光的值，因此，是很理想的电池材料。GaAs 等 III-V化合物薄膜电池的制备主要采用 MOVPE和 LPE技术，其中MOVPE方法制备 GaAs薄膜电池受 衬底位错、反应压力、III-V比率、总流量等诸多参数的影响。 除 GaAs外，其它 III-V化合物如 Gasb、GaInP等电池材料也得到了开发。1998年德国费莱堡太阳能 系统研究所制得的 GaAs太阳能电池转换效率为 24．2％，为欧洲记录。首次制备的 GaInP 电池转换效率 为 14．7％．见表 2。另外，该研究所还采用堆叠结构制备 GaAs，Gasb电池，该电池是将两个独立的电 池堆叠在一起，GaAs作为上电池，下电池用的是 Gasb,所得到的电池效率达到 31．1％。 铜铟硒 CuInSe2简称 CIC。CIS 材料的能降为 1．leV，适于太阳光的光电转换,另外，CIS薄膜太阳 电池不存在光致衰退问题。因此，CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目。 CIS电池薄膜的制备主要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜、铟和硒， 硒化法是使用 H2Se叠层膜硒化，但该法难以得到组成均匀的 CIS。CIS薄膜电池从 80年代最初 8％的转 换效率发展到目前的 15％左右。日本松下电气工业公司开发的掺镓的 CIS电池，其光电转换效率为 15．3 ％（面积 1cm2）。1995年美国可再生能源研究室研制出转换效率为 17．l％的 CIS 太阳能电池，这是迄今 为止世界上该电池的最高转换效率。预计到 2000年 CIS电池的转换效率将达到 20％，相当于多晶硅太阳 能电池。 CIS作为太阳能电池的半导体材料，具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太 阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池 的发展又必然受到限制。 3 聚合物多层修饰电极型太阳能电池 在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制爸的研究方向。其原理是利用 不同氧化还原型聚合物的不同氧化还原电势，在导电材料（电极）表面进行多层复合，制成类似无机 P－N 结的单向导电装置。其中一个电极的内层由还原电位较低的聚合物修饰，外层聚合物的还原电位较高，电 子转移方向只能由内层向外层转移；另一个电极的修饰正好相反，并且第一个电极上两种聚合物的还原电 位均高于后者的两种聚合物的还原电位。当两个修饰电极放入含有光敏化剂的电解波中时．光敏化剂吸光 后产生的电子转移到还原电位较低的电极上，还原电位较低电极上积累的电子不能向外层聚合物转移，只 能通过外电路通过还原电位较高的电极回到电解液，因此外电路中有光电流产生。 由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉 价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始，不论是使用寿命，还是电池效率 都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品，还有待于进一步研究探索。 4 纳米晶化学太阳能电池 在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的，但由于成本居高不下，远不能满足大规模推广 应用的要求。为此，人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索，而这当中新近发展的纳 米 TiO2 晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。 自瑞士 Gratzel教授研制成功纳米 TiO2 化学大阳能电池以来，国内一些单位也正在进行这方面的研究。 纳米晶化学太阳能电池（简称 NPC电池）是由一种在禁带半导体材料修饰、组装到另一种大能隙半导体材 料上形成的，窄禁带半导体材料采用过渡金属 Ru以及 Os等的有机化合物敏化染料，大能隙半导体材料为 纳米多晶 TiO2并制成电极，此外 NPC电池还选用适当的氧化一还原电解质。纳米晶 TiO2工作原理：染 料分子吸收太阳光能跃迁到激发态，激发态不稳定，电子快速注入到紧邻的 TiO2 导带，染料中失去的电 子则很快从电解质中得到补偿，进入 TiO2 导带中的电于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流。 纳米晶 TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在 10 ％以上，制作成本仅为硅太阳电池的 1/5－1/10．寿命能达到 2O年以上。但由于此类电池的研究和开发刚 刚起步，估计不久的将来会逐步走上市场。 5 太阳能电池的发展趋势 从以上几个方面的讨论可知，作为太阳能电池的材料，III-V族化合物及 CIS 等系由稀有元素所制备， 尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高，但从材料来源看，这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。 而另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电地存在的问题，它们的研究刚刚起步，技术不 是很成熟，转换效率还比较低，这两类电池还处于探索阶段，短时间内不可能替代应系太阳能电池。因此， 从转换效率和材料的来源角度讲，今后发展的重点仍是硅太阳能电池特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池。由 于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本，将最终取代单晶硅电池，成为市场的 主导产品。 提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要 想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何 降低成本上来，现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的，这是制造硅太阳能电池最费 钱的部分。因此，在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳 能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以 达到降低成本的目的，效果还是比较现想的。