赵洋 沈文忠

据测算，地球表面接收的太阳辐射功率大约为8.5×10瓦[1]，一小时吸收的能量即可满足目前全球一年的用电需求，太阳能是可再生能源中最有前途和最重要的能源之一。我国已规划到2050年太阳能光伏发电将占全社会发电量的39%；据国际可再生能源署的预测，到2050年全球光伏的总装机量将达到14 000吉瓦（1吉瓦=109瓦），成为占比最高的发电量来源。光伏发电是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用半导体太阳电池的光伏效应，将太阳的辐射能转换为电能的新型发电系统，其主要组成成分——太阳电池及组件的缺陷检测也成为光伏产业链中降本增效和保证产品质量的关键一环。

太阳电池是将太阳能转化成电能的最小单元，其主要工作原理是利用了晶硅等半导体材料在受到光照后，半导体p-n结区产生电势差，从而形成电流的光生伏特效应（photovoltaic effect），简称光伏效应。该效应最早在1839年由法国物理学家贝克勒尔（A. E. Becquerel）发现。1954年，美国贝尔实验室发现在硅中掺杂了一定量杂质对光更加敏感，从而制成了世界上第一块晶硅太阳电池。当时由于技术和成本限制，太阳电池主要应用于航天领域，直到20世纪70年代世界能源危机爆发，世界各国开始重视太阳能的利用，并将相关技术向民生用途转移。

根据所用材料不同，太阳电池可分为晶硅太阳电池、薄膜太阳电池、染料敏化太阳电池等多种。其中，晶硅太阳电池具有原材料丰富、工艺简单和稳定性高等优点，是目前发展最成熟的电池，市场占比在2017年就已达到95%以上的绝对主导地位，它又可分为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池两大类。……