什么太阳能电池最具有弱光优势？

碲化镉薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池及非晶硅电池在弱光条件下表现突出，其中碲化镉电池因高吸收系数和直接带隙特性，在弱光发电性能上更具优势。具体分析如下：

1. 碲化镉薄膜太阳能电池：

• 材料特性：碲化镉是直接带隙材料，吸收系数高达$10^5/cm$以上，远超硅材料。其禁带宽度为1.45eV，与地面太阳能光谱分布高度匹配，能高效吸收可见光和近红外光。

• 弱光表现：在清晨、傍晚、积雪、积灰、雾霾等光照强度较低的时段，碲化镉电池能比间接带隙材料的晶硅电池更早开始发电，且发电量更高。据研究，在较低辐照度下，碲化镉电池比晶硅电池早发电1个多小时，弱光下电压更高，发电能力更强。

• 结构优势：采用p-n异质结结构，由p掺杂的碲化镉层与n掺杂的硫化镉层组成，有助于形成有效的内建电场，促进光生载流子的分离与收集。

• 稳定性：碲化镉在常温下化学性质稳定，不溶于水、弱酸，耐久性和稳定性高，即使在高温、高湿等恶劣气候条件下也能保持良好发电性能。

  
  

2. 钙钛矿太阳能电池：

• 材料特性：钙钛矿材料具有可调节的带隙，通过调整卤素组分或厚度，能改变对光的吸收范围，适应不同光照条件。

• 弱光表现：海南大学团队研发的单结钙钛矿电池稳态光电转换效率达27.32%，且在阴天等弱光条件下也能发电。其柔性、质轻等特点，使其在弱光环境下的应用更具灵活性。

• 应用场景：可用于水果大棚等场景，智能调控棚内温度与光线，提升果实糖度，未来有望拓展至更多弱光环境。

  
  

3. 非晶硅电池：

• 材料特性：非晶硅电池对波长在780nm以上的光源有一定光电转化能力，弱光发电特性突出。

• 弱光表现：在弱光条件下，非晶硅电池能产生电流，而晶硅电池在此波长范围内难以发电。其制备成本相对较低，但光电转换效率衰减后较低（约7%）。

• 应用场景：广泛应用于计算器、光伏玩具、草坪灯、太阳能钥匙扣等光伏小电子类产品。