康 培，刘如彬，王 帅，张启明，孙 强，穆 杰

(1.中国电子科技集团公司第十八研究所，天津 300381；2.天津蓝天太阳科技有限公司，天津 300384)

太阳电池作为一种具有发展前途的清洁环保能源，已经成为全球增长最快的高新技术产业之一。但是利用廉价而丰富的太阳能发电目前依然难以实现，这很大程度上是由于太阳电池的造价过于昂贵。太阳能每千瓦时0.02～0.04美元的低成本目标的确立要求其转换效率在50%，而且总的成本要在每平方米125美元，目前还没有一项技术可以同时达到这两项目标(在理论上是可行的)。众所周知，Shockle和Queisser在1961年[1]计算的单一带隙最大热力学效率约为31%，而对于全太阳聚光(在46 300个太阳光照下)，其最大的单一带隙效率增加到41%。据Shockley和Queisser分析，两个主要的因素限制了其转换效率：(1)超过带隙能量的光子被吸收后产生热光生载流子，但其额外动能通过声子扩散以热的形式损失了；(2)能量低于带隙能量的光子没有被吸收。

量子点太阳电池不仅是第三代太阳电池，也是目前最尖端、最新的太阳电池之一，这是因为这种电池是在使用半导体体材料的普通太阳电池之中，引入了纳米技术与量子力学理论，预期可以实现令人叹为观止的性能。其中量子点一般是指大小约为10 nm的结晶体，并可以在这一微小的空间中限制电子。目前晶体硅是一般太阳电池所采用的主流技术，但是使用这种方式，其光电转换效率理论上最多仅为30%，而量子点太阳电池在理论上可以实现60%以上的高转换效率。……