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第4章 ⅲ-v族化合物太阳电池
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[化学]第4章 Ⅲ-V族化合物太阳电池第4章 ⅲ-v族化合物太阳电池

4.1 前言






在1953年半导体太阳电池被开发出来之后，早期的 太阳电池主要是用在太空卫星的能源系统上。 直到1973年国际能源危机之后，太阳电池才开始大 量被用在地表上的发电系统上，而且也促进了pv产 业的快速发展， 在1990年之前，太阳电池的材料是以硅基的单晶硅、 多晶硅及非晶硅为主。这是因为硅基材料制造与取得 比较容易，价格也较为低廉。但因为这些商业化的硅 基太阳电池一般仅能达到约13～16%的能量转换效率， 这也限制了其在太空卫星上的应用。

ⅲ-v族或ⅱ-ⅵ族的化合物太阳电池。
 





除了硅可以用在太阳电池以外，也可使用ⅲ-v族或 ⅱ-ⅵ族的化合物太阳电池。 所谓的ⅲ-v族化合物是指由周期表的ⅲ族元素（例如 ga、in等）与v族元素（例如p、as等）所形成的半 导体材料，例如砷化镓（gaas）或磷化铟（inp）等， 使用这类ⅲ-v族化合物太阳电池的最主要的优点是， 它可以达到超过30%以上的转换效率，特别适用在太 空卫星的能源系统上。 这是因为ⅲ-v族是具有直接能隙的半导体材料，仅仅 2um厚的材料，就可以在am1的辐射条件下吸光97% 左右。

gaas、 gaas多接面太阳电池






在单晶硅基板上，以化学气相淀积法生长gaas薄膜 所制成的薄膜太阳电池，因为具有30%以上的高转换 效率，很早就被应用于人造卫星的太阳电池板上。 而新一代的gaas多接面太阳电池，例如gaas、ge 和gainp2的三接面太阳电池因可吸收光谱范围非常 广，所以转换效率可高达39%以上，是目前转换效率 最高的太阳电池种类，而且性质稳定，寿命也相当长 此种太阳电池的价格也极为昂贵，平均每瓦价格可高 出多晶硅太阳电池数十倍以上，因此除了太空等特殊 用途之外，预期并不会成为民用太阳电池的主流。

4.2 ⅲ-v族化合物的特性


ⅲ-v族化合物可以包括 有磷化铝
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