A：光伏电池（pVcell）主要功能是将太阳的光能转换成电能，当前是以硅材料为基地的硅太阳能电池，包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物电池。在效率和寿命方面单晶硅和多晶硅优于非晶硅，多晶硅比单晶硅转换效率低，但多晶硅价格便宜。晶体磕太阳电池、薄膜太阳电池、硅异质结（HIT）太阳电池等。光伏组件是由多个太阳能电池组合而成，根据实际的功率需求，电压等级由光伏电池串联实现，电流输出由光伏电池并联实现，光伏阵列是根据电站规模的大小有若干个光伏组件构成。

　　B：光伏电池特性包括光电特性和光化学特性，光化学特性还在萌芽阶段，暂不学习。太阳能电池工作是基于光电效应原理下，如下图所示：A是N型硅，B是p型硅，当材料接触的时候生成一个内部电势，使得电子只能从B区到A区，当太阳光照射到光伏电池板时，光子带有足够的能量使得电子脱离形成空穴或者说是电子空穴对现，此时内部电势会将光子释放的电子送到A区，空穴送到B区，打破了开始的平衡，A区的电子越来越多，当在pN结外部接上回路，就能够形成电流。实际上只是电子在移动，这个也取决于半导体材料的特性，半导体材料禁带较窄，电子只需要较小的能量即可脱离束缚，留下空穴，这样使得周围的电子区填补空穴，形成电流。（注释：来源于物理学，赫兹发现，爱因斯坦正确解释，某些物质在光照的情况下可以生成电子）

　　光伏电池阵列的组成形式一般有并联串联，如下图所示：还有其他比较复杂的连接方式如Sp结构、TCT结构、CTCT连接方式。影响光伏电池阵列的输出特性主要有光照强度和环境温度两个方面，两个因素进而会影响光伏电池阵列的功率输出，下面才光伏电池板的V-I特性和V-p特性进行分析：

　　当结温不变时，短路电流随着光照的增强逐渐增加，最大功率点也是逐渐增大，开路电压变化不大；最大功率点对应的输出电压基本稳定，为开路电压的0.8倍左右。当光照强度一定的时候，温度变化对短路电流的影响不是很大，但对开路电压影响较大，开路电压随着温度的升高而变小，最大功率点随着温度的升高而下降，且最大功率点电压随之下降。

　　单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。

　　多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

　　非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

　　多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：

　　c）铜铟硒太阳能电池（新型多元带隙梯度Cu（In，Ga）Se2薄膜太阳能电池。

　　随着近年来公共建筑和住宅设施的快速发展，太阳能一直在快速普及化。虽然这些系统一般能运行二三十年，但不可避免的是，总有一天会将光伏板拆除下来进行更换。然而，接下来发生的事情(太阳能电池板的回收)对太阳能的是否长期可持续发展和环保有很大的影响。 近期有一项新研究，其有可能将旧的光伏板变得焕然一新，以此减少现有太阳能技术对环境的影响。此为一篇发表在《自然可持续性》(NatureSustainability)上的论文，美国国家可再生能源实验室(NationalRenewableEnergyLaboratory)的加文?希思(GarvinHeath)领导的一个研究太阳能电池板回收的小组表示――尽管他们认为自己看到了潜在方向，但我们还有很长的路要走。接下来，笔者大致概述一下他们的理念。 回收成本和纯度问题 他们表示，目前的标准做法是将太阳能电池板交给现有的玻璃或金属回收设施――最优的情况是，成批的太阳能电池板至少可以自行处理。但是，这也仅仅是回收框架中的铝、电线中的铜，以及光伏电池板顶部的玻璃板。除了欧盟和美国华盛顿州以外，在许多地方，强制回收太阳能电池板的法律还都停留在纸面层次上，并没有取得过多实质性进展。欧盟要求至少回收75%的材料，而这些工艺可以达到这个标准。 从目前的数据来看，只有欧洲的回收企业完全专注于太阳能板。但现阶段被处置的太阳能电池板数量仍相对较少，再加上回收材料的价值有限，这意味着很多人无法从中看到较大的商机。该作者在论文中写道：“在美国，根据一些传闻显示，一些太阳能电池板零部件被弃置在城市(属于无害的部分)和有害的垃圾填埋场。其他的部件将被储存起来，直到成本更低、更容易回收的方案被开发出来，并且积累的数量变得更经济的运输和回收，以及诸如危险废物检测(有毒污染物浸出检测)等问题得到解决――这些问题会影响跨州(省)运输和处理选择以及成本。” 将可回收列表做到最大化 作者写道，需要专门的回收工艺来更彻底地回收一块电池板的所有组件――包括光伏电池板本身的晶体硅。硅晶圆约占面板成本的一半，也占制造一块电池板的能源和碳消耗的一半以上。但是硅目前并没有被定为回收的目标，因为回收的硅纯度不够，不能直接回到晶圆制造商手中。市场上回收利用的“冶金级”硅每公斤售价为2美元(约为14元/公斤)，而纯度更高的硅每公斤售价为10美元(约为70元/公斤)。这将彻底改变回收商的处境。 获得更高纯度的技术，并不是一个完全神秘的问题――毕竟，硅目前正是从开采的石英岩中被提纯出来的。但这些工艺已经根据原材料的确切特性和杂质进行了调整。考虑到存在于光电池中的各种其他元素，回收晶圆片就意味着应将净化过程调整为一种新的材料。作者表示，阻碍回收利用的一个因素实际上是缺乏太阳能电池中杂质的可用数据，这使得围绕这些杂质设计流程变得困难。 工艺过程是关键 但不仅仅如此。作者指出，许多实验室研究已经确定了回收过程特定方面的潜在方法，但是回收工艺将需要一套完整的关联方法，这些方法可以作为单个过程的一部分工作。这就是工程的意义所在――找到将事物整合到一个过程中的方法。 另外，由于设计总是在不断变化，适应性将需要成为一个考虑因素。例如，电池中的银含量多年来一直在下降，自2010年以来下降了70%――而银是一个值得回收的东西。用于焊接的铅锡焊料可逐步改用无铅焊料或其他替代品――不用处理有毒的铅将是一个福音。 总的来说，研究人员建议在最大限度地提高材料回收率的同时，研究和发展减少回收成本和环境影响，其中重点是硅。新的政府政策和更明确的法规，以及关于诸如太阳能电池板数量下降这类简单的事情的公开数据，可能会其有所帮助。 太阳能电池板的一些组件是很容易回收的，比如铝框。其他的则需要一些工作。 当然，从环保角度来看，理论上来说太阳能肯定比化石燃料领先很多。但是在近年来关于太阳能电池板和偏远地区铅蓄电池回收问题已经在全球范围内广受关注。这并不意味着我们要放弃太阳能，而是以提高长期的可持续性为目标进行改进，比如通过将旧的太阳能板转变为新的来形成材料循环闭环。

　　最大的CIS（铜铟硒）薄膜光伏（PV）太阳能组件制造商Kaosu包装（Sriracha）工业有限公司，EPS和EPP包装泡沫的制造商，已宣布在泰国的两座工厂建筑物上安装2848个太阳能电池板（相当于484.16kW的容量）。年发电量为705,100kWh，所有发电量均为自用，导致全年二氧化碳减排量达到409吨。 太阳能前沿行政长官Yuichi Kuroda指出：“该包装为广泛领域的公司提供包装保护，从家用电器到重工业，并把对环境的坚定承诺作为其使命声明的一部分。随着太阳能前沿的CIS薄膜太阳能电池板的设计与现实世界的条件考虑，它是一个可靠的解决方案，全年有助于实现二氧化碳减排，促进绿色能源和节约电力。”华体会体育