综述国内外太阳能电池种类及行业发展状况
一、太阳能电池的种类及发展进程
太阳能电池的主要原理是通过使用半导体材料，将较薄的N型半导体置于较厚的P型半导体上，当光子撞击该装置的表面时，P型和N型半导体的接合面有电子扩散产生电流，可利用上下两端的金属导体将电流引出。现在制成的太阳电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池、碲化镉电池、硅—碲化镉电池、磷化铟电池等多种，而以硅电池发展得最为成熟。铜铟硒(CIS)薄膜太阳电池性能优异，但目前技术尚不成熟，被称为下一代的廉价太阳能电池。
目前太阳能电池主要种类有：结晶硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、薄膜太阳能电池。结晶硅太阳能电池分为多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池。薄膜太阳能电池又分为多晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、色素增感太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池等。市场上以结晶硅太阳能电池为主，占太阳能电池总需求量的88%。结晶硅太阳能电池中又以多晶硅太阳能电池占比例较大，约占近2/3；单晶硅太阳能电池占1/3。
结晶硅太阳电池是用地球上富有的元素硅制造的，其工艺比一般晶体管的制造工艺简单。硅电池光—电转化效率一般为9～12%，也就是在地面阳光强度为1千瓦/平方米的条件下，每平方厘米的硅电池，能发出10毫瓦的电能。目前，硅太阳电池是人造卫星、宇宙飞船上的主要能源装置，在地面上则与蓄电池配合，作为特殊电源使用。白天有光照时，硅电池一方面给仪器或设备供电，同时将剩余的电能贮存在蓄电池里，到夜晚或阴雨天再由蓄电池供电。在一些无电或少电的边远地区，硅太阳电池——蓄电池组作为小功率独立电源，可以发挥很大的作用。例如可为无人灯塔、海上航标灯、山地无人气象站、地震观测站、无线电中继站、沙漠里的抽水机等固定的永久性设备供电，也可以作为半导体收音机、钟表、打火机、家用照明灯、铁路信号灯等的电源。
硅太阳能电池主要有单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池。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，一般都采用表面结构化、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。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。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。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。
铜铟硒(CuInSe2简称CIC)薄膜太阳电池性能优异，被国际上称为下一代的廉价太阳能电池。吸引世界众多的光伏专家进行研究开发。由于铜铟硒电池是多元化合物半导体器件，复杂的多层结构和敏感的元素配比，要求其工艺和设备极其严格。太阳电池光电转换效率是代表材料性能、器件结构、制备技术、工艺设备和检测手段等综合性整体水平的标志性指标。铜铟硒薄膜太阳电池虽然单位面积发电率比硅型太阳能电池低2%，但因原料价格低、生产工艺简单，平均每瓦价格要低10%，所以具有很强的竞争力。
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。
2005年8月底，南开大学在天津保税区开建中国第一条铜铟硒薄膜太阳能电池中试线，使我国成为继德、美、日之后的第四个开展这种电池中试开发的国家。目前世界上只有四个国家开发出这种单体电池和集成组件，美、日、德三国完成了中试线的开发，尚未实现商品化。目前昭和壳牌石油公司计划于2007年初推出这一新型太阳能电池。该公司将是全球首个批量生产CIS型太阳能电池的企业，它计划利用现有的加油站和液化气销售网来推广这一新产品。
二、太阳能电池新技术突破情况
目前有将近90%的太阳能或光电电池是由提炼的纯净硅制成的。尝试使用资源丰富而且便宜的充满金属杂质和缺陷的普通硅，由此制成的太阳能电池性能差强人意而一度失败。此外，用于去除杂质的制造技术也非常昂贵，抵消了采用便宜材料而带来的成本效益。美国加州伯克利大学研究人员研制出基于“非纯净硅(dirty silicon)”的新技术，有可能帮助降低太阳能电池的成本。该大学材料科学与工程系教授兼Lawrence Berkeley国家实验室(LBNL)先进单位材料中心首席调查员Eicke Weber表示。“我们不去除杂质，而是留下它们，但是我们采用了减少它们对太阳能效率产生有害影响的处理方法。”研究人员发现，他们能够通过改变硅冷却速率来控制金属杂质的分布。研究人员声称，如果研究者和制造商能进一步降低电池成本，太阳能工业将得到更快速发展。
SunPower公司2005年8月透露，在高效率硅太阳能电池内观测到一种被称为“表面极化(surface polarization)”的新性能效应，有望大幅度增加太阳能系统的发电量。这家公司表示，表面极化现象在高效率太阳能电池表面产生非破坏性的可逆静电荷积聚。当微小电流通过太阳能电池表面泄漏并在表面上累积时，出现这种现象。这种类型的电流泄漏出现于所有太阳能系统，但在太阳能电池表面积聚或耗散取决于系统接地极性和配置。表面电荷的存在或消逝能减少或增加太阳能电池发电，类似于可编程存储晶体管的开关。该公司发现，采用高效率太阳能电池的系统发电能通过改变系统布线和接地配置而被大幅减少或增加，这些性能变化相对快速且完全可逆。
通用电气公司全球研究中心(GE Global Research)是通用电气公司专门进行科技研究的机构。2005年8月，该中心透露其正在开发将碳纳米二极管技术用于廉价太阳能电池的新技术。通用电气公司全球研究中心表示，不同于传统的二极管，通用电气公司开发的碳纳米二极管能够执行多种功能，一个二极管和二个不同类型的晶体管能够发射和侦查阳光。通过一个P型和一个n型半导体材料的连接构成了二极管。在通用电气公司开发的碳纳米二极管装置中，采用静电掺杂技术构成了二个区域。使用二个分离的栅极连接二个等分的碳纳米管，通过一个阴极偏压和其他使用的阳极电压，碳纳米管的P-n结就可构成。通用电气公司全球研究中心指出，在光能量转换成电流的过程中，通过测试碳纳米管的参数、科学家进一步详细阐述了理想二极管的性能，尽管提供的能量比光的波长小1000倍，但由于提高了理想二极管的参数，碳纳米管显示了重要的能量转换效率。
中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室光机能材料研究组的孟庆波研究员和陈立泉院士等合作开展了一系列有机加成化合物电解质的研究，研制的纳晶太阳能电池效率分别达到4.3%和4.9%。他们合成了一种新型的具有单碘离子输运特性的有机加成化合物固态电解质，并系统研究了该电解质的光谱性质、输运性质，并测定了其单晶结构。研究发现，在有机晶体中弥散纳米尺度的SiO2颗粒后可以形成纳微尺度的复合固体电解质，由于表面增强解离效应，电解质的离子电导率得到了明显提高，同时电解质在多孔电极上的填充以及电极/电解质界面接触状态都有极大改善，研制的固态复合电解质纳晶染料敏化太阳能电池效率达到了5.48%。这一研究成果使固态纳晶染料敏化太阳能电池朝着实用器件迈出了重要一步。
2005年8月，韩国科学家开发出全球效率最高的柔性太阳能电池的原型产品。据韩国电子和电信研究所太阳能电池研究人员介绍说，这种柔性太阳能电池的造价相当低，但是，这种太阳能电池将太阳能转换为电能的性能是目前传统的基于硅的太阳能电池的一倍，而厚度只有0.4毫米。该电池适用于可穿戴式手机和掌上电脑以及汽车行业的玻璃中，同时还能制成项链，利用阳光为便携式设备供电。
日本东京理科大学的荒川裕则教授等人领导的研究小组，成功地开发出了“色素增感型”太阳能电池，这种电池将光电转换效率提升到11%。“色素增感型”太阳能电池在材料中使用了色素和氧化钛。为了提高光电转换效率，研究人员将氧化钛的大小控制在纳米级，使色素能够更加有效地吸收光。如果改变色素的种类，转换效率有可能更高。
三、世界各国积极推动太阳能电池的发展
据Dataquest的统计资料显示,目前全世界共有136个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。2004年世界太阳能电池生产企业总产能达到1000MW以上，同比增长35%。在2005年众多企业纷纷扩产，与2004年的产能相比，计划增加1倍左右，达到约2000MW。
20世纪90年代以来，美国先后制定和出台了包括国家光伏发展计划、百万太阳能屋顶计划、光伏先锋计划等在内的众多光伏发展计划，以推动光伏产业的发展。其中比较著名的是1997年美国前总统克林顿提出的“百万太阳能屋顶计划”。它规划到2010年美国将为100万个家庭安装太阳能屋顶，每个光伏屋顶将有3k～5kW光伏并网发电系统，有太阳时使用太阳能屋顶的供电方式；无太阳时电网向家庭供电。仅此计划，美国到2010年将用太阳能供电至少可达到3000MW以上。美国能源部曾宣布：计划到2010年累计安装的太阳能发电装置所能达到的容量会超过4600MW，这势必会大大刺激美国太阳能电池行业的发展。
日本的“能源和环境领域综合技术开发推进计划”(简称“新阳光计划”)是在能源和环境保护这两个领域内进行高技术开发的重要规划。“新阳光计划”的精髓是通过各行业的共同攻关，克服在能源开发方面遇到的各种难题。其中，太阳能属于七大部分之一的可再生能源部分，支持力度很大。日本政府提出在2010年实现全国太阳能发电装机总容量5000MW的新能源工程，截至2004年累计安装量已达到1900MW，而且近两年来发展速度惊人，增长率达到70%以上。2005年8月底，日本矢野经济研究所对日本太阳能电池市场动向相关调查结果进行了汇总，并发表了截至2008年度(包括2008年度)该市场将以30～40％的年增长率扩大的预测。据该公司推算，估计到2008年度将达到大约2350万kW。住宅用太阳能电池系统2004年度的推算市场规模方面，按套数计算为5万8600套(新住宅为1万1364套，原住宅4万7236套)；按金额计算为3595亿日元(新建住宅为2471亿日元，原建住宅为1124亿日元)。在总套数中原建住宅大约占8成。屋顶一体型由于成本比架设型(安装在屋顶上)高，所以目前主要以新建住宅为对象，市场规模还较小。从单户住宅的市场动向来看，预计市场今后还将继续以原建住宅为中心不断增长。矢野经济研究所此前曾预测2008年度的市场规模将达到共计14万7600套，其中，新建住宅为2万4600套，原建住宅为12万3000套。如按金额计算，预测将达到6989亿日元。
欧盟立法要求，2010年之前欧盟成员采用新能源的比重要从6%增加至12%，加上严格限制二氧化碳排放量的国际协议《京都议定书》在2005年2月16日生效，这极大刺激了欧盟对太阳能电池板的需求。欧盟的可再生能源白皮书及相伴随的“起飞运动”是驱动欧洲的光伏产业发展的里程碑。它的总目标是：2010年，欧盟内的光伏发电装机容量要达到3700MW，并同时出口3000MW。2003年，由欧洲光伏产业协会EPIA发起了名为“PV Catapult”的新欧洲光伏计划在比利时首都布鲁塞尔制定，来自产业界、研究机构和政府相关财政主管部门的70多家单位代表参与，体现出欧盟对光伏产业的重视程度。欧洲的德国、丹麦、意大利、英国、西班牙也开始制定本国的可再生能源法案，通过给予大量补贴和政策优惠，加速驱动光伏工业的发展。
由于世界各国都对太阳能光伏产业给予了前所未有的重视，预计到2010年时，太阳能光伏累计量将增加到18000MW以上。这势必会给太阳能电池产业带来高速的发展。
四、我国太阳能电池产业化发展情况
在我国，1995年，当时的国家计委、科委和经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》。纲要明确提出了我国在1996～2010年间新能源和可再生能源的发展目标任务以及相应的对策和措施。1996年9月，“世界太阳能高峰会议”提出了在全球无电地区推行“光电工程”的倡议时，我国政府立即做出积极响应，制定并实施了“中国光明工程”的计划。2005年3月，正式颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，并将于2006年开始实施。该政策的出台，促进了太阳能光伏发电产业的发展，使太阳能光伏发电量上升到一个新的水平。
今年我国生产企业的订单比去年增长百分之几百，尤其德国的订单增长更快。尽管今年以来，欧盟对我国太阳能电池板等新能源产品的订单量翻了几个跟头，且电池板的售价也高涨了20～40%，然而我国企业却喜忧参半。由于原材料的供不应求，日本等主要的核心材料供应商大大削减了对我国的供应量，我国太阳能电池板生产商面临“无米为炊”的窘迫局面。太阳能电池板所需要的核心原材料主要依靠日本、德国、瑞典等国家的进口。我国太阳能电池板的售价却远低于日本等国的出口产品。在此背景下，日本等国家削减了对中国的供应量，以维护自身的市场。
目前，国内多晶硅仅有峨嵋半导体材料厂和洛阳单晶硅有限公司能少量供应，2004年两家企业多晶硅的产量不到60吨。洛阳中硅高科技有限公司300吨多晶硅项目于2005年9月投产。而国内仅无锡尚德太阳能电力有限公司和保定英利新能源有限公司两家生产太阳能电池的大厂，在2005年多晶硅需求量就已达到1000吨左右。可见现在国内所生产的多晶硅数量远远不能满足市场的需求。另一方面，国外主要多晶硅生产企业现已形成了企业联盟，严格控制技术转让并垄断全球硅材料市场，抬高多晶硅价格。这使得国内有的太阳能电池生产厂在当前遭遇了即使出高价也购买不到多晶硅的“无米下锅”局面。多晶硅短缺已经成为制约我国太阳能电池行业发展的瓶颈。
上海交大南洋股份有限公司依托上海交大强大的科研能力，太阳能业务发展迅速，2005年第一季度公司与上海交通大学在大功率太阳电池组件封装技术的突破，得到国家科研部门的认证。事实上，上海太阳能科技有限公司、上海交大泰阳绿色能源公司在2004年采用此技术，封装太阳电池组件约6MW，实现产值近2亿元人民币，出口创汇1000多万美元，创造利税约4000万人民币。大功率太阳电池组件是实现大规模开发利用太阳能、兴建各种独立光伏电站、并网太阳能屋顶电站及太阳能沙漠电站的关键部件。本项目完成过程中采用5种技术，其中的互联条预折弯技术属于国内首创，国际先进，其他几项技术也属于国际先进水平。2005年一季度季报显示，交大南洋以交大泰阳为主的新能源业务快速增长，完成主营业务收入2350万元，占当期主营业务收入的14.9%，主营业务利润同比大增400%，已经超过2004年全年的收益。
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太阳能电池的主要原理是通过使用半导体材料，将较薄的N型半导体置于较厚的P型半导体上，当光子撞击该装置的表面时，P型和N型半导体的接合面有电子扩散产生电流，可利用上下两端的金属导体将电流引出。现在制成的太阳电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池、碲化镉电池、硅—碲化镉电池、磷化铟电池等多种，而以硅电池发展得最为成熟。铜铟硒(CIS)薄膜太阳电池性能优异，但目前技术尚不成熟，被称为下一代的廉价太阳能电池。
目前太阳能电池主要种类有：结晶硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、薄膜太阳能电池。结晶硅太阳能电池分为多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池。薄膜太阳能电池又分为多晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、色素增感太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池等。市场上以结晶硅太阳能电池为主，占太阳能电池总需求量的88%。结晶硅太阳能电池中又以多晶硅太阳能电池占比例较大，约占近2/3；单晶硅太阳能电池占1/3。
结晶硅太阳电池是用地球上富有的元素硅制造的，其工艺比一般晶体管的制造工艺简单。硅电池光—电转化效率一般为9～12%，也就是在地面阳光强度为1千瓦/平方米的条件下，每平方厘米的硅电池，能发出10毫瓦的电能。目前，硅太阳电池是人造卫星、宇宙飞船上的主要能源装置，在地面上则与蓄电池配合，作为特殊电源使用。白天有光照时，硅电池一方面给仪器或设备供电，同时将剩余的电能贮存在蓄电池里，到夜晚或阴雨天再由蓄电池供电。在一些无电或少电的边远地区，硅太阳电池——蓄电池组作为小功率独立电源，可以发挥很大的作用。例如可为无人灯塔、海上航标灯、山地无人气象站、地震观测站、无线电中继站、沙漠里的抽水机等固定的永久性设备供电，也可以作为半导体收音机、钟表、打火机、家用照明灯、铁路信号灯等的电源。
硅太阳能电池主要有单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池。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，一般都采用表面结构化、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。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。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。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。
铜铟硒(CuInSe2简称CIC)薄膜太阳电池性能优异，被国际上称为下一代的廉价太阳能电池。吸引世界众多的光伏专家进行研究开发。由于铜铟硒电池是多元化合物半导体器件，复杂的多层结构和敏感的元素配比，要求其工艺和设备极其严格。太阳电池光电转换效率是代表材料性能、器件结构、制备技术、工艺设备和检测手段等综合性整体水平的标志性指标。铜铟硒薄膜太阳电池虽然单位面积发电率比硅型太阳能电池低2%，但因原料价格低、生产工艺简单，平均每瓦价格要低10%，所以具有很强的竞争力。
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。
2005年8月底，南开大学在天津保税区开建中国第一条铜铟硒薄膜太阳能电池中试线，使我国成为继德、美、日之后的第四个开展这种电池中试开发的国家。目前世界上只有四个国家开发出这种单体电池和集成组件，美、日、德三国完成了中试线的开发，尚未实现商品化。目前昭和壳牌石油公司计划于2007年初推出这一新型太阳能电池。该公司将是全球首个批量生产CIS型太阳能电池的企业，它计划利用现有的加油站和液化气销售网来推广这一新产品。
二、太阳能电池新技术突破情况
目前有将近90%的太阳能或光电电池是由提炼的纯净硅制成的。尝试使用资源丰富而且便宜的充满金属杂质和缺陷的普通硅，由此制成的太阳能电池性能差强人意而一度失败。此外，用于去除杂质的制造技术也非常昂贵，抵消了采用便宜材料而带来的成本效益。美国加州伯克利大学研究人员研制出基于“非纯净硅(dirty silicon)”的新技术，有可能帮助降低太阳能电池的成本。该大学材料科学与工程系教授兼Lawrence Berkeley国家实验室(LBNL)先进单位材料中心首席调查员Eicke Weber表示。“我们不去除杂质，而是留下它们，但是我们采用了减少它们对太阳能效率产生有害影响的处理方法。”研究人员发现，他们能够通过改变硅冷却速率来控制金属杂质的分布。研究人员声称，如果研究者和制造商能进一步降低电池成本，太阳能工业将得到更快速发展。
SunPower公司2005年8月透露，在高效率硅太阳能电池内观测到一种被称为“表面极化(surface polarization)”的新性能效应，有望大幅度增加太阳能系统的发电量。这家公司表示，表面极化现象在高效率太阳能电池表面产生非破坏性的可逆静电荷积聚。当微小电流通过太阳能电池表面泄漏并在表面上累积时，出现这种现象。这种类型的电流泄漏出现于所有太阳能系统，但在太阳能电池表面积聚或耗散取决于系统接地极性和配置。表面电荷的存在或消逝能减少或增加太阳能电池发电，类似于可编程存储晶体管的开关。该公司发现，采用高效率太阳能电池的系统发电能通过改变系统布线和接地配置而被大幅减少或增加，这些性能变化相对快速且完全可逆。
通用电气公司全球研究中心(GE Global Research)是通用电气公司专门进行科技研究的机构。2005年8月，该中心透露其正在开发将碳纳米二极管技术用于廉价太阳能电池的新技术。通用电气公司全球研究中心表示，不同于传统的二极管，通用电气公司开发的碳纳米二极管能够执行多种功能，一个二极管和二个不同类型的晶体管能够发射和侦查阳光。通过一个P型和一个n型半导体材料的连接构成了二极管。在通用电气公司开发的碳纳米二极管装置中，采用静电掺杂技术构成了二个区域。使用二个分离的栅极连接二个等分的碳纳米管，通过一个阴极偏压和其他使用的阳极电压，碳纳米管的P-n结就可构成。通用电气公司全球研究中心指出，在光能量转换成电流的过程中，通过测试碳纳米管的参数、科学家进一步详细阐述了理想二极管的性能，尽管提供的能量比光的波长小1000倍，但由于提高了理想二极管的参数，碳纳米管显示了重要的能量转换效率。
中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室光机能材料研究组的孟庆波研究员和陈立泉院士等合作开展了一系列有机加成化合物电解质的研究，研制的纳晶太阳能电池效率分别达到4.3%和4.9%。他们合成了一种新型的具有单碘离子输运特性的有机加成化合物固态电解质，并系统研究了该电解质的光谱性质、输运性质，并测定了其单晶结构。研究发现，在有机晶体中弥散纳米尺度的SiO2颗粒后可以形成纳微尺度的复合固体电解质，由于表面增强解离效应，电解质的离子电导率得到了明显提高，同时电解质在多孔电极上的填充以及电极/电解质界面接触状态都有极大改善，研制的固态复合电解质纳晶染料敏化太阳能电池效率达到了5.48%。这一研究成果使固态纳晶染料敏化太阳能电池朝着实用器件迈出了重要一步。
2005年8月，韩国科学家开发出全球效率最高的柔性太阳能电池的原型产品。据韩国电子和电信研究所太阳能电池研究人员介绍说，这种柔性太阳能电池的造价相当低，但是，这种太阳能电池将太阳能转换为电能的性能是目前传统的基于硅的太阳能电池的一倍，而厚度只有0.4毫米。该电池适用于可穿戴式手机和掌上电脑以及汽车行业的玻璃中，同时还能制成项链，利用阳光为便携式设备供电。
日本东京理科大学的荒川裕则教授等人领导的研究小组，成功地开发出了“色素增感型”太阳能电池，这种电池将光电转换效率提升到11%。“色素增感型”太阳能电池在材料中使用了色素和氧化钛。为了提高光电转换效率，研究人员将氧化钛的大小控制在纳米级，使色素能够更加有效地吸收光。如果改变色素的种类，转换效率有可能更高。
三、世界各国积极推动太阳能电池的发展
据Dataquest的统计资料显示,目前全世界共有136个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。2004年世界太阳能电池生产企业总产能达到1000MW以上，同比增长35%。在2005年众多企业纷纷扩产，与2004年的产能相比，计划增加1倍左右，达到约2000MW。
20世纪90年代以来，美国先后制定和出台了包括国家光伏发展计划、百万太阳能屋顶计划、光伏先锋计划等在内的众多光伏发展计划，以推动光伏产业的发展。其中比较著名的是1997年美国前总统克林顿提出的“百万太阳能屋顶计划”。它规划到2010年美国将为100万个家庭安装太阳能屋顶，每个光伏屋顶将有3k～5kW光伏并网发电系统，有太阳时使用太阳能屋顶的供电方式；无太阳时电网向家庭供电。仅此计划，美国到2010年将用太阳能供电至少可达到3000MW以上。美国能源部曾宣布：计划到2010年累计安装的太阳能发电装置所能达到的容量会超过4600MW，这势必会大大刺激美国太阳能电池行业的发展。
日本的“能源和环境领域综合技术开发推进计划”(简称“新阳光计划”)是在能源和环境保护这两个领域内进行高技术开发的重要规划。“新阳光计划”的精髓是通过各行业的共同攻关，克服在能源开发方面遇到的各种难题。其中，太阳能属于七大部分之一的可再生能源部分，支持力度很大。日本政府提出在2010年实现全国太阳能发电装机总容量5000MW的新能源工程，截至2004年累计安装量已达到1900MW，而且近两年来发展速度惊人，增长率达到70%以上。2005年8月底，日本矢野经济研究所对日本太阳能电池市场动向相关调查结果进行了汇总，并发表了截至2008年度(包括2008年度)该市场将以30～40％的年增长率扩大的预测。据该公司推算，估计到2008年度将达到大约2350万kW。住宅用太阳能电池系统2004年度的推算市场规模方面，按套数计算为5万8600套(新住宅为1万1364套，原住宅4万7236套)；按金额计算为3595亿日元(新建住宅为2471亿日元，原建住宅为1124亿日元)。在总套数中原建住宅大约占8成。屋顶一体型由于成本比架设型(安装在屋顶上)高，所以目前主要以新建住宅为对象，市场规模还较小。从单户住宅的市场动向来看，预计市场今后还将继续以原建住宅为中心不断增长。矢野经济研究所此前曾预测2008年度的市场规模将达到共计14万7600套，其中，新建住宅为2万4600套，原建住宅为12万3000套。如按金额计算，预测将达到6989亿日元。
欧盟立法要求，2010年之前欧盟成员采用新能源的比重要从6%增加至12%，加上严格限制二氧化碳排放量的国际协议《京都议定书》在2005年2月16日生效，这极大刺激了欧盟对太阳能电池板的需求。欧盟的可再生能源白皮书及相伴随的“起飞运动”是驱动欧洲的光伏产业发展的里程碑。它的总目标是：2010年，欧盟内的光伏发电装机容量要达到3700MW，并同时出口3000MW。2003年，由欧洲光伏产业协会EPIA发起了名为“PV Catapult”的新欧洲光伏计划在比利时首都布鲁塞尔制定，来自产业界、研究机构和政府相关财政主管部门的70多家单位代表参与，体现出欧盟对光伏产业的重视程度。欧洲的德国、丹麦、意大利、英国、西班牙也开始制定本国的可再生能源法案，通过给予大量补贴和政策优惠，加速驱动光伏工业的发展。
由于世界各国都对太阳能光伏产业给予了前所未有的重视，预计到2010年时，太阳能光伏累计量将增加到18000MW以上。这势必会给太阳能电池产业带来高速的发展。
四、我国太阳能电池产业化发展情况
在我国，1995年，当时的国家计委、科委和经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》。纲要明确提出了我国在1996～2010年间新能源和可再生能源的发展目标任务以及相应的对策和措施。1996年9月，“世界太阳能高峰会议”提出了在全球无电地区推行“光电工程”的倡议时，我国政府立即做出积极响应，制定并实施了“中国光明工程”的计划。2005年3月，正式颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，并将于2006年开始实施。该政策的出台，促进了太阳能光伏发电产业的发展，使太阳能光伏发电量上升到一个新的水平。
今年我国生产企业的订单比去年增长百分之几百，尤其德国的订单增长更快。尽管今年以来，欧盟对我国太阳能电池板等新能源产品的订单量翻了几个跟头，且电池板的售价也高涨了20～40%，然而我国企业却喜忧参半。由于原材料的供不应求，日本等主要的核心材料供应商大大削减了对我国的供应量，我国太阳能电池板生产商面临“无米为炊”的窘迫局面。太阳能电池板所需要的核心原材料主要依靠日本、德国、瑞典等国家的进口。我国太阳能电池板的售价却远低于日本等国的出口产品。在此背景下，日本等国家削减了对中国的供应量，以维护自身的市场。
目前，国内多晶硅仅有峨嵋半导体材料厂和洛阳单晶硅有限公司能少量供应，2004年两家企业多晶硅的产量不到60吨。洛阳中硅高科技有限公司300吨多晶硅项目于2005年9月投产。而国内仅无锡尚德太阳能电力有限公司和保定英利新能源有限公司两家生产太阳能电池的大厂，在2005年多晶硅需求量就已达到1000吨左右。可见现在国内所生产的多晶硅数量远远不能满足市场的需求。另一方面，国外主要多晶硅生产企业现已形成了企业联盟，严格控制技术转让并垄断全球硅材料市场，抬高多晶硅价格。这使得国内有的太阳能电池生产厂在当前遭遇了即使出高价也购买不到多晶硅的“无米下锅”局面。多晶硅短缺已经成为制约我国太阳能电池行业发展的瓶颈。
上海交大南洋股份有限公司依托上海交大强大的科研能力，太阳能业务发展迅速，2005年第一季度公司与上海交通大学在大功率太阳电池组件封装技术的突破，得到国家科研部门的认证。事实上，上海太阳能科技有限公司、上海交大泰阳绿色能源公司在2004年采用此技术，封装太阳电池组件约6MW，实现产值近2亿元人民币，出口创汇1000多万美元，创造利税约4000万人民币。大功率太阳电池组件是实现大规模开发利用太阳能、兴建各种独立光伏电站、并网太阳能屋顶电站及太阳能沙漠电站的关键部件。本项目完成过程中采用5种技术，其中的互联条预折弯技术属于国内首创，国际先进，其他几项技术也属于国际先进水平。2005年一季度季报显示，交大南洋以交大泰阳为主的新能源业务快速增长，完成主营业务收入2350万元，占当期主营业务收入的14.9%，主营业务利润同比大增400%，已经超过2004年全年的收益。
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