太阳能电池原理

3.3 族化合物半导�?/b>
族化合物半导体太阳能电池特征如下�?br /> (1) 高效率：已知太阳能电池的光电转换理论效率，与半导体的禁制带宽有关。与太阳光光谱整合点来看，有1.4~1.5eV 左右禁制带宽的半导体，适合高效率太阳电池材料。与禁制带宽�?.1eV 的Si比较�?.41eV的GaAs�?.35eV 的InP�?.44eV 的CdTe 有较高效率�?br /> (2) 适合薄膜化：因为Si为间接迁移型能阶构造，光吸收系数小，为吸收充足的太阳光，如�?所示，需�?00μm以上的厚度，而化合物半导体多为直接迁移型，光吸收系数大，有数μm 的厚度，即可有充分的效率。对于太阳电池薄膜化，可节省材料与电力�?br /> (3) 可耐放射线损伤：一般动作领域浅与直接迁移型的故，少数单体扩散长度也短，耐放射线佳。因此，如Ⅲ-V 族化合物太阳电池，更适合太空用途�?br /> (4) 高集光动作：比Si的禁制带幅还要宽的化合物半导体，在高温动作时，暗电流的变化较小，故太阳电池效率的降低较小，如�?所示。因此，集光动作时温度的影响较小，可以比Si 结晶的太阳电池有1000 倍以上的高集光动作�?br /> (5)各种半导体的组合，可使波长感度的带宽域化，可期待高效率化。族化合物半导体，可以达�?0-40％的超高效率，这种太阳能电池的第二代有较小单位面积，但却拥有超高效率的特性，已在专业实验室中获得证实，例如磷化镓铟（GaInp�?砷化镓（GaAs）已可得到将�?0％的效率。而就所知，利用聚光方式可使太阳能电池的转换效率再向上提升，例如把砷化镓（GaAs�?锡化镓（GaSn）迭层起来，太阳能电池在聚光下的转换效率也可高达35.8％，这是目前世界上所得到最高转换效率的太阳能电池�?/p>