太阳能电池材料

太阳能电池材料（solar cell materials），理学-系统科学-系统交叉学科-自然系统科学-[材料科学系统]，通过光伏效应将太阳能转换为电能的材料。太阳能电池材料的工作原理：将相同的材料或两种不同的半导体材料做成PN结电池结构，当太阳光照射到PN结电池结构材料表面时形成新的空穴-电子对在P-N结电场的作用下空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。太阳能电池材料种类繁多，根据发展历程可分为以下三代太阳能电池材料。第一代为晶体硅材料，包括单晶硅、多晶硅；第二代为薄膜型材料，包括非晶硅、砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒、染料敏化二氧化钛(TiO2)等；第三代为低维纳米微结构材料，量子阱、量子线、量子点等。1839年，法国A.-E.贝克勒尔（Alexandre-Edmond Becquerel，1820～1891）发现导电体的光伏效应。1954年，美国贝尔实验室制备了第一个实用的硅太阳能电池，大约有6%的转换效率。