光伏太阳能制作流程_光伏发电流程

大家好！今天让小编来大家介绍下关于光伏太阳能制作流程_光伏发电流程的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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简述太阳能电池的制造工艺及其系统设备构成拜托各位了 3Q

太阳能电池的结构工作原理和制造技术 近几年来，受世界太阳能电池发展“热潮”的影响，我国太阳能电池产业发展空前高涨，本文收集了太阳能电池的一些有关技术，以供读者参考。（一）太阳能电池的发展历史： 太阳能电池是产生光生伏打效应（简称光伏效应）的半导体器件。因此，太阳能电池又称为光伏电池，太阳能电池产业又称为光伏产业。 1954年世界第一块实用化太阳能电池在美国贝尔实验室问世，幷首先应用于空间技术。当时太阳能电池的转换效率为8％。1973年世界爆发石油危机，从此之后，人们普遍对于太阳能电池关注，近10几年来，随着世界能源短缺和环境污染等问题日趋严重，太阳能电池的清洁性、安全性、长寿命，免维护以及资源可再生性等优点更加显现。一些发达国家制定了一系列鼓舞光伏发电的优惠政策，幷实施庞大的光伏工程计划，为太阳能电池产业创造了良好的发展机遇和巨大的市场空间，太阳能电池产业进入了高速发展时期，幷带动了上游多晶硅材料业和下游太阳能电池设备业的发展。在1997－2006年的10年中，世界光伏产业扩大了20倍，今后10年世界光伏产业仍以每年30％以上的增长速度发展。世界太阳能电池的发展历史如表1所示：表1 世界太阳能电池发展的主要节点 年份 重要节点 1954 美国贝尔实验室发明单晶硅太阳能电池，效率为6％ 1955 第一个光伏航标灯问世，美国RCA发明Ga As太阳能电池 1958 太阳能电池首次装备于美国先锋1号卫星，转换效率为8％。 1959 第一个单晶硅太阳能电池问世。 1960 太阳能电池首次实现并网运行。 1974 突破反射绒面技术，硅太阳能电池效率达到18％。 1975 非晶硅及带硅太阳能电池问世 1978 美国建成100KW光伏电站 1980 单晶硅太阳能电池效率达到20％，多晶硅为14.5％，Ga As为22.5％ 1986 美国建成6.5KW光伏电站 1990 德国提出“2000光伏屋顶计划” 1995 高效聚光Ga As太阳能电池问世，效率达32％。 1997 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划日本提出“新阳光计划” 1998 单晶硅太阳能电池效率达到24.7％，荷兰提出“百万光伏屋顶计划” 2000 世界太阳能电池总产量达287MW，欧洲计划2010年生产60亿瓦光伏电池。 （二）、太阳能电池的种类 （三）、硅太阳能电池的结构及工作原理硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。基本材料为P型单晶硅，厚度为0.3—0.5mm左右。上表面为N+型区，构成一个PN＋结。顶区表面有栅状金属电极，硅片背面为金属底电极。上下电极分别与N＋区和P区形成欧姆接触，整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。当入发射光照在电池表面时，光子穿过减反射膜进入硅中，能量大于硅禁带宽度的光子在N+区，PN＋结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区，就对发光电压作出贡献。光生电子留于N＋区，光生空穴留于P区，在PN＋结的两侧形成正负电荷的积累，产生光生电压，此为光生伏打效应。当光伏电池两端接一负载后，光电池就从P区经负载流至N＋区，负载中就有功率输出。太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光（或紫外光）敏感，约占总光源电流的5－10％（随N＋区厚度而变），PN＋结空间电荷的光生电流对可见光敏感，约占5 ％左右。电池基体区域产生的光电流对红外光敏感，占80－90％，是光生电流的主要组成部分。 （四）、太阳能电池的制造技术晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 1、 具体的制造工艺技术说明如下：（1） 切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。（2） 清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。（3） 制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。（4） 磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。（5） 周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。（6） 去除背面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结。（7） 制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。（8） 制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3 ，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。（9） 烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类。由此可见，太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同，生产的工艺设备也基本相同，但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求，这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。（五）、太阳能电池的芯片尺寸：规模化生产太阳能电池的芯片尺寸分别为（103×103）mm2、（125×125）mm2、（156×156） mm2和（210×210）mm2的方片。目前的主流仍是（156×156）mm2，2007年将过渡到（210×210）mm2为主流芯片。最近德国已推出了代表国际最先进的（210×210）mm2硅片全自动生产设备。芯片的厚度也愈来愈薄，从→300→ 270→ 240 →210 →180 um，目前晶体硅片主要使用厚度为210—240um。（六）、太阳能电池的芯片材料及转换效率： 1、 晶体硅（单晶硅和多晶硅）太阳能电池： 2004年晶体硅太阳能电池占总量的84.6 ％，生产技术成熟，是光伏产业的主导产品。在光伏产业中占据着统治地位。对于高效单晶硅太阳能电池，国际公认澳大利亚新南威尔士大学达到了最高转换效率为24.7％，目前世界技术先进产品转换效率为19－20 ％。对于多晶硅太阳能电池澳大利亚新南威尔士大学多晶硅电池效率已突破19.8％，技术先进产品的效率为15－18 ％。 2、 非晶体硅太阳能电池： α－Si（非晶硅）太阳能电池一般采用高频辉光使硅烷分解沉积而成。由于分解温度低（250－500 0C），可在薄玻璃、陶瓷、不锈钢和塑料底片上沉积1um厚的薄膜，且易于大面积化。非晶硅太阳能电池多数采用PIN结构，有时还制成多层叠层式结构。非晶硅太阳能电池大量生产的大面积产品的转换效率为10－12 ％，小面积产品转换效率已提高到14.6％，叠层结构电池的最高效率为21 ％。 3、 砷化镓（GaAs）太阳能电池： GaAs太阳能电池多数采用液相外延法或MOCVD技术制备，GaAs太阳能电池的效率可高达29.5％，一般在19.5％左右。产品具有耐高温和抗辐射特点，但生产成本较高，产量受限，主要用作空间电源。以硅片为衬底，拥MOCVD方法制造GaAs /Si异质结太阳能电池是降低成本很有希望的方法，最高效率23.3 ％，GaAs 叠层结构的太阳能电池效率接近40 ％。 4、 其他化合物半导体太阳能电池：这方面主要有CIS （铜铟硒）薄膜、CdTe (碲化镉)薄膜和InP(磷化铟) 太阳能电池等。这些太阳能电池的结构与非晶硅电池相似。但CIS薄膜一般厚度为2－3um，已达到的转换效率为17.7 ％。CdTe薄膜很适合于制作太阳能电池。其理论转换效率达30 ％，目前国际先进水平转换效率为15.8 ％，多用于空间方面。2004年世界各种太阳能电池产量的种类分布如表2 表2 2004年世界各种太阳能电池产量的种类分布 序号 太阳能电池种类 总产量（MW） 百分比（ ％） 1 单晶硅平板电池 314.4 28.6 2 多晶硅平板电池 669.2 56.0 3 非晶硅（室内室外） 47.1 3.9 4 带硅电池 41..0 3.4 5 CdTea（碲化镉）电池 13.0 1.1 6 CIS (铜铟硒) 3.0 0.25 7 非晶硅/单晶硅电池 80.0 6.7 总量 1195.2 100 （七）、提高太阳能电池效率的特殊技术：晶体硅太阳能电池的理论效率为25％（AMO1.0光谱条件下）。太阳能电池的理论效率与入射光能转变成电流之前的各种可能损耗的因素有关。其中，有些因素由太阳能电池的基本物理决定的，有些则与材料和工艺相关。从提高太阳能电池效率的原理上讲，应从以下几方面着手： 1、 减少太阳能电池薄膜光反射的损失 2、 降低PN结的正向电池（俗称太阳能电池暗电流） 3、 PN结的空间电荷区宽度减少，幷减少空间电荷区的复合中心。 4、 提高硅晶体中少数载流子寿命，即减少重金属杂质含量和其他可作为复合中心的杂质，晶体结构缺陷等。 5、 当采取太阳能电池硅晶体各区厚度和其他结构参数。目前提高太阳能电池效率的主要措施如下，而各项措施的采用往往引导出相应的新的工艺技术。（1） 选择长载流子寿命的高性能衬底硅晶体。（2） 太阳能电池芯片表面制造绒面或倒金字塔多坑表面结构。电池芯片背面制作背面镜，以降低表面反射和构成良好的隔光机制。（3） 合理设计发射结结构，以收集尽可能多的光生载流子。（4） 采用高性能表面钝化膜，以降低表面复合速率。（5） 采用深结结构，幷在金属接触处加强钝化。（6） 合理的电极接触设计以达到低串联电阻等。 （八）、太阳能电池的产业链 （九）、上海太阳能电池产业概况：上海对于光电转换器件的研究起步于1959年。当时在中科院技术物理研究所和上海科技大学等单位作为光电探测器件课题进行研究。上世纪八十年代，上海仪表局所属的上海半导体器件八厂等单位生产小功率的兰硅光电池在市场上销售。八十年代后期，受世界太阳能电池产业迅速发展的影响，上海开始建立专业的太阳能电池芯片生产企业和专业的研究机构。近10年多来，随着我国太阳能电池“热潮”的到来，制造太阳能电池组件的企业纷纷建立，而且随着单晶硅和多晶硅材料供应紧张，许多小型的硅单晶企业也蜂涌而至。从上世纪九十年代以来，上海的太阳能电池产业逐步形成规模。目前，上海地区从事太阳能电池芯片、组件、硅材料和设备生产和技术研究的单位共20余个。其中，太阳能电池芯片制造的主要企业有上海太阳能科技有限公司、上海泰阳公司等。2006年中芯国际（上海）公司Fab 10建成投产，利用8英寸硅单晶硅片制造太阳能电池芯片，开创了上海利用8英寸多晶硅片制造太阳能电池的新范例。目前，上海太阳能电池芯片的产量在30－40MW左右。上海太阳能电池组件的生产企业共有10个左右。主要企业仍有上海太阳能科技有限公司和上海泰阳公司（与上海交通大学合作）等。目前上海太阳能电池组件的产量为50－70 MW左右。由于太阳能电池组件生产技术及设备要求较为简单，因此，太阳能电池组件生产企业中，有多家为民营企业。由于国内太阳能电池芯片供应不足，这些企业往往采用进口芯片组装后绝大部分返销境外，仅少数投放国内市场。近几年来，由于可提供太阳能电池芯片生产的硅单晶片和硅多晶硅片严重短缺，价格不断大幅度上升，例如2003年进口电子级多晶硅每公斤为22－25美元，而2006年进口同样多晶硅的价格上升200％至300％，有些经销商转手倒卖时，价格甚至抬高5至8倍。在这种情况下，许多中小型的硅单晶生产企业蜂涌而至。从上世纪九十年代以来，在上海及周边地区建立中小型太阳能电池硅单晶（或硅多晶）的生产企业达4至5个之多。上海通用硅有限公司和上海卡姆丹克公司（合资企业）是其中有代表性的企业。它们各具有许多直拉单晶炉，可以拉制5.5〃，6〃，6.5〃和8〃直径的硅单晶，形成了可供年产25——30MW太阳能电池芯片的市场。但是由于多晶硅原材料供应不足，这些企业拉制的硅单晶原材料只能供给生产20MW太阳能电池芯片所用。因此，硅材料缺乏已成为抑制上海（乃至全国）太阳能电池产业封装的瓶颈。因此，通过上海与外省市的合作发展多晶硅产业已是涉及到微电子产业和太阳能电池产业的战略问题。（十）中芯国际（上海）的经验：中芯国际（上海）为国内集成电路（或半导体器件）芯片制造企业开展太阳能电池芯片或组件生产走出了一条成功之路，从中芯国际（上海）Fab10投产的实践来看，证明了以下事实，即集成电路（或半导体器件）芯片制造企业太阳能电池芯片具有许多有利条件： ● 基本工艺相同； ● 废旧硅圆片可充分利用，有利于降低制造成本； ● 生产线设备基本上可用进口设备或国产设备节省投资； ● 太阳能电池芯片制造若延伸至组件制造，更有利于企业获得较好效益。但由于集成电路（或半导体器件）芯片制造企业的可利用的单晶硅片数量有限，因此当太阳能电池芯片生产规模扩大时必须考虑其他晶体硅的来源

光伏发电流程

所需材料：

6V或12V单晶硅太阳能发电板若干（10-50块，根据需求自由增减）

6V或12V免维护蓄电池2个

220V逆变器一个

第一步：把太阳能发电板分成两组，如果是6V的发电板首先让两块串联起来把电压升高到12V，其他的同样先两块两块串联起来，再把串联好的小组并联起来增大发电组的电流。最后把安装好的发电板组固定到铁片上，并把两组发电组安装到不同的方位（为了更好得吸收太阳光线。低成本的情况下无法制作太阳跟踪系统，并且制作难度稍微高一些）。

第二步：把发电组的电极引线连接到蓄电池的正负极，这样蓄电池就得到了源源不断的充电能源了（如果为了蓄电池的使用寿命，可以加装过充或过放保护系统）。然后把两组蓄电池并联起来，提高电池组电流。

第三步：接下来就要把12V直流电转换成家电可以使用的220V交流电了。这就需要借助逆变器的帮助。把蓄电池组的电源引线接到220V逆变器上。

? 最后，待充足的阳光照射转换后，那么这个时候把电源接到逆变器上就可以点亮家里的照明设备了。

这套系统的灵活性非常高，所以可以任意的增加太阳能发电板和蓄电池组就可以获取更多的能源，电脑，电视，冰箱甚至是空调都可以通过太阳能进行工作了。

目前市面上已经有直接做好的系统。只要买回来安装就可以使用了。

光伏电池片加工流程

光伏发电

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

中文名

光伏发电

外文名

Photovoltaic power generation

简称

光电

应用范围

任何需要电源的场合

转化率

13——18%

快速

导航

特点

转化率

发展过程

系统分类

结构组成

发电成本

应用领域

相关政策

相关资讯

原理

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，电流便从P型一边流向N型一边，形成电流。

光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。

多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。

太阳能是怎样制造的？

太阳电池制作工艺太阳能电池工艺简介及厂房建设总结 我公司从02年开始，先后承接过目前国内太阳能电池行业主流公司的一系列项目（从硅片制造到组件生产），通过完成这些项目的设计、施工和二次配，我公司无疑已成为业内承接太阳能电池生产厂房的最专业公司。我自己还见证了以上某项目从破土动工到正式投产，甚至停产改造的所有过程，也曾去过兄弟太阳能项目，通过现场的亲历和对这些公司施工图的研读，对太阳能电池的生产工艺及厂房及建设略知一二，愿在此与大家探讨。 一、工艺简介 在上一次《太阳能电池的一些资讯》中，对于生产原理，我已经做过叙述，太阳能电池生产工艺一般分为：扩散前清洗、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD，丝网印刷，烧结，分类检测和封装。 扩散前清洗的目的在于制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀，使其凸凹不平，变得粗糙，形成漫反射，减少直射到硅片表面的太阳能的损失。相关设备有无锡瑞宝，德国RENA，深圳捷佳创，这些设备中最好的是RENA，因为他不光卖设备，还卖制绒工艺的专利。所使用的介质有HF，HCL，HNO3，NaOH，Na2SiO3和乙醇等。动力源有自来水，纯水，压缩空气，氮气，工艺冷却水，废水，热排风和酸排风。 扩散的目的在于形成PN结。硅片含硼，是P型结物质，需要往里面掺杂磷，使电子发生移动，形成PN结空穴。所使用的介质有POCL3，N2，O2。动力源有压缩空气，氮气，工艺冷却水，热排风和有机排风。使用的设备是高温扩散炉，厂商有SVCS，TEMPRESS，长沙48所等。该道工艺有洁净要求，需要在洁净室内运行。因为扩散炉内的石英管需要清洗，所以需要增加一种石英管清洗机。 扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃，即SiO2和 P2O5的混合物，所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。动力源有氮气，压缩空气，纯水，HF，热排风，酸排风，废水等。设备有深圳捷佳创。 刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开，防止短路。目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。动力源有CF4，N2，NH3，热排风，有机排风。 PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜，增加折射率，同时掺杂H元素，使缺陷减少，还可以保护硅片。所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备，还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。动力源有SiH4，NH3，氮气，压缩空气，工艺冷却水，热排风，硅烷排风等。 丝网印刷的目的在于印刷导电电极。先印背面，再印正面。目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI印刷线。动力源有真空，压缩空气，热排风，有机排风等。 烧结的目的是把电极烧结在PN结上。高温烧结可以使电极穿透氮化硅膜，形成合金。所用设备有美国DESPACH等。动力源有压缩空气，工艺冷却水，热排风，有机排风等。 分类检测的目的在于把电池片按照效率进行分类。目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI检测仪。动力源有真空，压缩空气。 最后一道工艺就是热塑包装。 二、厂房建设经验总结 一条年产量25MW的生产线，设备占地至少需要1100平方米，而国内厂商一般很少有只计划一条线的公司，所以太阳能电池生产车间净面积都在2000平方米以上。按照16小时甚至24小时生产来计算，工艺人员不下于百人，所以相应的办公室，更衣间，食堂，宿舍，卫生间等设施都不能太小。外线动力站（制冷，供热，纯水，空压，真空，空调，工艺冷却水，消防，变配电，自控，通讯等）房总面积不小于2000平方米。厂房和动力站房有钢筋混凝土框架结构，多层建筑的，也有钢结构加金属复合板单层建筑的，但布置工艺和动力设备的楼层，因管线众多，层高都较大，至少是7米。 以下经验总结均以50MW生产线为例。 电源是整个工厂的首要条件，仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右，必须有可靠的电能供应。PECVD设备，制冷机，空压机，空调风机和循环水泵是用电功率较大的设备。 工艺纯水的用量在15吨/小时左右，水质标准都要达到中国电子级水的技术指标GB/T11446.1-1997中EW-1级。工艺冷却水用量也在15吨/小时左右，水质中微粒粒径不宜大于10微米，供水温度宜在15-20℃，供水压力5巴左右，应有可靠的温度，供水压力控制，最好采用变频泵。 压缩空气用量在400NM3/H左右，如果空气品质要求较高，如需要达到压缩空气质量等级的1级甚至更高要求，建议使用无油空压机。如果露点温度要求苛刻，干燥机建议使用组合式。真空排气量在300M3/H左右，水环式真空泵虽然便宜，但是效率下降的也快，不推荐使用。氮气和氧气如果靠近大的气体供应站，一般采用液体储罐供应的方式，初投资低，氮气储罐20立方米左右，氧气10立方米足够。特殊气体如硅烷等，考虑安全因素，单独设置一个特气间还是很有必要的。 空调系统的空气处理方式则视具体土建情况而言，可以采取组合式空气处理机组集中处理，也可以采用干盘管进行分散处理。生产车间出扩散区外，温湿度均只要满足人体舒适性即可，建议冬夏能有一定变化，这样既可节能，又让人能适应室内外温度变化，不易感冒。扩散区由于对洁净度要求较高，需要设计独立的空气处理系统，主要关注的是洁净度，该区散热量也较大。酸排气量不小于10000M3/H，一般采用湿式洗涤、中和的处理方式。有机排气量也不小于10000M3/H，一般采用干式吸附法处理。热排风量也不小于13000M3/H，因为只是普通排气，可以不用处理，直接排放即可。相对而言，硅烷处理要谨慎，否则容易起火。 整个施工试车过程中，特别要注意的是水，气通入设备之前除做好强度严密性试验，确保无渗漏外；务必保证清洗、吹扫试验要干净彻底，否则，设备一旦被污染，再次清洗不但代价昂贵，甚至会造成重大损失。二次配管时，某些设备的特殊需要，则根据业主的要求和初投资而定，如扩散炉具有较强腐蚀性的高温酸性排风；供强酸、强碱、特气的多层管路，PECVD、刻蚀机的隔声泵房等。 厂房设计和施工公司的选择，是考验投资方智慧和眼光的大事，切不可因一时便宜而选择之。没有选择好专业的公司，将会付出成沉重的代价。 工厂建成以后，最重要的就是运行维护。太阳能电池厂房动力保障是一个复杂的系统，需要至少2-4名理论功底扎实，动手能力强、富有高度责任感的工程师核心队伍，经常对各动力系统进行巡察，及时分析和解决出现的问题，甚至适时提出改造方案；否则不能及时发现隐患，很可能等问题出现时导致停产。

太阳能(solar energy)

一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

使用太阳电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能

使用太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水

利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电

利用太阳能进行海水淡化

现在，太阳能的利用还不很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。

目前，全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特(Buerstadt)，面积为四万平方米，每年的发电量为450万千瓦。

日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求，全日本都普设太阳能光电板，位于日本中部的长野县饭田市，居民在屋顶设置太阳能光电板的比率甚至达2%，堪称日本第一。

太阳能可分为2种:

1.太阳能光伏

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

2.太阳热能

现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

有机化的太阳能

人类对于再生性能源的需求在石化原料日渐耗尽的同时日受重视。太阳能利用是个源源不绝的绝佳能源替代方案，因为每天太阳投射到地球表面的能量大於地球所需的一万倍以上。

最近美国新泽西州，Murray Hill的贝耳实验室发展出了一种新的技术制造太阳能电池，可以使太阳能的利用更有效率以及便宜。以往由於太阳能电池的价格昂贵，不能广泛的被大型工业所采用。仅有少数多千瓦电力供应的太阳能电池存在於美国、日本与欧洲。这些电厂发电都无法像传统燃烧煤炭、天然气与石油一般的便宜。

过去的技术与经验在太阳能电池的发展上必须利用矽晶片来捕获太阳能，因为价格昂贵而无法被广泛的使用。至目前为止大多数的太阳能电池仅能在小型家用电器上，离真正被工业利用尚有一大断的距离。

目前对於降低太阳能电池价格的发展分成两个方向，一边是致力於光线的获取并增加转换效率，另一边则是专注於制造更现代的高效率电池，开发更便宜的物质或降低制程的成本。贝尔实验室的科学家J. Hendrik Schon 与他的工作夥伴利用一种含碳基的有机物质pentacene来取代太阳能电池中的矽。Pentacene是一种很具潜力的半导体物质，因为当它吸收了光线后的光电转换过程中，能同时传导正与负电荷的两种粒子(electrons and holes)。 研究人员制把pentacene放在一个透明的电极上，另一边则是半导体物质氧化锌，一份白金或者其他的传导物质中，犹如是个三明治般的将pentacene 夹在中间，他们并且发现界面的空隙中假如有少量的溴存在，Pentacene太阳能电池的效率会更佳。

Pentacene晶体薄膜的制造必须利用蒸气沉淀法才能大量制造。Pentacene 太阳能电池的最佳光电转换效率是4.5%，听起来似乎不是很让人满意，但是传统贵重的商用矽电池其效率也不过两倍於此。虽然pentacene太阳能电池效率不高，但是pentacene的薄膜可以涂抹在塑胶的表面上以增加价格的便宜，可以弯曲的特性更可在大范围的区域上使用。因此低效率的缺点便经由这样的特性而得以抵销。

有机物化制造光电池的结果，将使得太阳能的利用变得更便宜与充满前景。