全球，单晶硅和多晶硅电池的主要研究领域

硅是地球上第二位最丰富的元素，而且无毒性，用它制作的太阳电池效率也很高，因此它是最适于制作太阳电池的半导体材料。单晶硅和多晶硅太阳电池:单晶硅和多晶硅太阳电池是对P型（或n型）硅基片经过磷（或硼）扩散做成P/N结而制得的。

单晶硅太阳电池效率高、寿命长、性能优良，但成本高，而且限于单晶的尺寸，单片电池面积难以做得很大，目前比较大的为直径为10～20cm的圆片。多晶硅电池是用浇铸的多晶硅锭切片制作而成，成本比单晶硅电池低，单片电池也可以做得比较大（例如30cm×30cm的方片），但由于晶界复合等因素的存在，效率比单晶硅电池低。

目前，全球单晶硅和多晶硅电池的研究工作主要集中在以下几个方面：

1)用埋层电极、表面钝化、密栅工艺优化背电场及接触电极等来减少光生载流子的复合损失，提高载流子的收集效率，从而提高太阳电池的效率。澳大利亚亲南威尔士大学格林实验室采用了这些方法，已经创造了目前硅太阳电池世界公认的AM1.5条件下24%的最高效率。

2)用优化抗射膜、凹凸表面、高反向背电极等方式减少光的反射及透射损失，以提高太阳电池效率。

3)以定向凝固法生长的铸造多晶硅锭代替单晶硅，固化正背电极的银浆、铝浆的丝网印制工艺，改进硅片的切、磨、抛光等工艺，千方百计降低成本，提高太阳电池效率。目前最大硅锭重量已达270余公斤。

4)薄膜多晶硅电池还在大力研究和开发。计算表明，若能在金属、陶瓷、玻璃等基板上低成本地制备厚度为30～50μm的大面积的优质多晶硅薄膜，则太阳电池制作工艺可进一步简化，成本可大幅度降低。因此多晶硅薄膜太阳电池正成为研究热点。

现在单晶及多晶硅太阳电池的世界年产量已达到120MW左右。硅太阳电池的最高效率可达18%～24%。航空航天用的高质量太阳电池在AMO条件下的效率约为13.5%～18%,而地面用的大量生产的太阳电池效率在AM1条件下大多在11%～18%左右。