砷化鎵電池與硅光電池和硅電池的比較及其特點介紹

　　
? ? ? ? ?GaAs太陽電池是一種Ⅲ~Ⅴ族化合物半導(dǎo)體太陽電池，與Si太陽電池相比，其特點為：

　　（1）轉(zhuǎn)換效率高。

　　GaAs的禁帶寬度相比于Si要寬，光譜響應(yīng)特性與太陽光譜的匹配度也比Si要好。所以，GaAs太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率要高于Si太陽能電池。Si電池的理論效率僅為23%，而單節(jié)的GaAs電池理論效率為27%，而多節(jié)GaAs的電池理論效率更是高達(dá)50%。

　?。?）可以制成超薄型電池。

　　GaAs是直接帶隙半導(dǎo)體，而Si是間接帶隙半導(dǎo)體，在可見光到紅外的光譜內(nèi)，GaAs的吸收效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Si。同樣吸收95%的太陽光，Si需要150μm以上的厚度，但是GaAs只需要5μm~10μm，用GaAs制成的太陽能電池，在質(zhì)量上可以大大減輕。

　?。?）耐高溫

　　GaAs的本征載流子濃度低，GaAs太陽電池的最大功率溫度系數(shù)（-2×10-3℃-1）較低比Si（-4.4×10-3℃-1）太陽電池小很多。200℃時，Si太陽電池已不能工作，而GaAs太陽電池的效率仍有約10%。這使得GaAs電池可以在聚光領(lǐng)域有很好的應(yīng)用。

　　（4）抗輻射性能好

　　GaAs少子壽命短，在離結(jié)幾個擴(kuò)散度外產(chǎn)生的損傷，對光電流和暗電流均無影響。因此，其抗高能粒子輻照的性能優(yōu)于間接禁帶的Si太陽電池。在電子能量為1MeV，通量為1×1015個/cm2輻照條件下，輻照后與輻照前太陽電池輸出功率比，GaAs單結(jié)太陽電池》0.76，GaAs多結(jié)太陽電池》0.81，而BSFSi太陽電池僅為0.70。

　　（5）可制成效率更高的多結(jié)疊層太陽電池

　　隨著MOCVD技術(shù)的日益完善，Ⅲ~Ⅴ族三元、四元化合物半導(dǎo)體材料（GaInP、AlGaInP、GaInAs）的生長技術(shù)取得重大突破，為多結(jié)疊層太陽電池研制提供了多種可供選擇的材料。

　　砷化鎵電池與硅光電池的比較