太阳电池结构优秀课件
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晶体硅太阳能电池结构及原理通用课件
行业政策与市场趋势的挑战与机遇
环保政策
随着全球对环境保护意识的增强，各国政府出台了一 系列的环保政策，对晶体硅太阳能电池的生产和应用 提出了更高的要求，但同时也为环保型、高效能的晶 体硅太阳能电池提供了市场机遇。
市场竞争
晶体硅太阳能电池市场竞争激烈，各国企业都在加大 研发和生产力度，提高产品质量和降低成本，以争取 更大市场份额，企业需要保持技术创新和市场敏锐度， 才能立于不败之地。
分类
太阳能电池主要分为硅基太阳能电池、 薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电 池等几大类，其中晶体硅太阳能电池 是硅基太阳能电池的一种。
晶体硅太阳能电池的应用与优势
应用
晶体硅太阳能电池广泛应用于光伏电站、太阳能热水器、太阳能灯具、太阳能 船、太阳能车等方面。
优势
晶体硅太阳能电池具有稳定性好、寿命长、转换效率高等优点，同时，由于其 在制造过程中技术成熟、成本逐渐降低，因此大规模应用较为广泛。
太阳能光伏电站案例分析
光伏电站类型
根据电站规模和应用场景，太阳能光伏电站可分为集中式光伏电站和分布式光伏电站。集中式光伏电 站通常建设在荒漠、戈壁等土地资源丰富地区，而分布式光伏电站则主要建设在建筑屋顶、墙面等闲 置空间。
案例分析
以某大型集中式光伏电站为例，介绍晶体硅太阳能电池在其中的应用，包括电池组件选型、电站布局 设计、发电效率分析等方面。
太阳能交通工具概述
简要介绍太阳能汽车、太阳能船舶、太阳能 飞机等太阳能交通工具的发展现状及趋势。
晶体硅太阳能电池在太阳 能交通工具中的应用
阐述晶体硅太阳能电池在太阳能交通工具中 的关键技术，如高效能量存储系统、轻量化 设计等，并分析其在提高交通工具续航里程、 降低能耗等方面的作用。同时，探讨晶体硅 太阳能电池在未来太阳能交通工具领域的潜
太阳能电池优秀课件
2 、光电导效应
电子能量
在光线作用下，电子吸收光
子能量从束缚状态过渡到自由
hv
状态，而引起材料电导率的变
导带 Eg
价带
化，这种现象被称为光电导效
应。
当光照射到半导体光电导材料上时，若光辐
射能量足够强，材料价带上的电子将被激发到导
带,从而使材料中的自由载流子增加，致使材料
的电导变大。
光电导产生的条件
6、温度效应
太阳能电池用半导体的禁带 宽度的温度系数为负，随温度 上升带隙变窄，会使短路电流 略有上升，但同时会使I0增加， Voc下降。
综合所有参数，转换效率随 温度上升而下降。
7、辐照效应 作为卫星和飞船的电源，太阳电池必然暴露
在外层空间的高能粒子的辐照下。高能粒子 辐照时通过与晶格原子的碰撞，将能量传给 晶格，当传递的能量大于某一阈值时，便使 晶格原子发生位移，产生晶格缺陷。这些缺 陷将起复合中心的作用，从而降低少子寿命。 大量研究工作表明，寿命参数对辐照缺陷最 为灵敏，也正因为辐照影响了寿命值，从而 使太阳电池性能下降。
理想情况下的效率
舍弃太阳光中波长大于长波限的光 谱，在理想情况下，能量大于禁带宽 度的光子全部被材料吸收形成光电流， 显然，最大短路电流Isc仅与材料的带隙 有关。
理想情况下Voc为：
Voc
kT q
ln
I ph I0
1
式中Iph为光生电流，I0为二 极管饱和电流：
I0
A
qDn
n2 i
LN nA
图一
将表面制成金字塔型的组织结构，以减少光的反射 量。
将金属电极埋入基板中，以减少串联电阻。(图二)
图二
减少背电极与硅的接触面积，以减少因金属与硅的 接合处引入的缺陷， (图三)
第六章 太阳能电池的基本结构 经典太阳电池基础课件
J ( V ) J 0 ( e 1 q/K V T 1 ) J 0 ( e 2 q/2 V k T 1 )
其中，J01、J02分别为基区/发射区、耗尽区贡献的饱和电流密度
2 同质结太阳电池原理
同质结太阳电池如图所示（n+/p型）。它是在p型硅衬底上形成一个n+型层， 构成一个p-n结。正面的金属栅欧姆接触，称为正电极，背面的大面积欧姆接触，称 为背电极。上表面还覆盖有均匀的减反射层。
I
Isc W
Im没？m
Voc
V
Vm
调节负载电阻到某一值Rm时，曲线上有一点M，满足功率输出Pm最大
Pm ImVm
M点称为电池的最大功率点。直观上讲，即上图中使I-V曲线的内接矩形面 积最大的点
定义填充因子FF来表征电池I-V曲线“方形”的程度，这是衡量太阳电池输出 特性好坏的重要指标之一
FF Pm VOC ISC
对于Si，温度每增加1°C，VOC下降室温值 的0.4%，h也因而降低约同样的百分数。 例如，一个硅电池在20°C时的效率为 20%，当温度升到120°C时，效率仅为 12％。又如GaAs电池，温度每升高1°C， VOC降低1.7mv 或降低0.2%。
转换效率
转换效率表示在外电路连接最佳负载电阻R 时，得到的最大能量转换效率，其定义为， 电池的最大功率输出与入射功率之比。
俄歇复合
载流子从高能级向低能级跃迁，发生电子空穴 复合时，把多余的能量传给另一个载流子并使之 激发到较高的能级上去，当他重新跃迁到较低的 能级时，多余的能量以声子的形式释放。 载流子的寿命随着掺杂浓度的增加而迅速减小。
表面复合
载流子的寿命在很大程度上 受到半导体表面状态的影响，表 面有促进复合的作用。表面的悬 挂建，杂质及特有的缺陷等在禁 带形成复合中心能级。就复合机 制而言，表面复合仍是间接复合。
其中，J01、J02分别为基区/发射区、耗尽区贡献的饱和电流密度
2 同质结太阳电池原理
同质结太阳电池如图所示（n+/p型）。它是在p型硅衬底上形成一个n+型层， 构成一个p-n结。正面的金属栅欧姆接触，称为正电极，背面的大面积欧姆接触，称 为背电极。上表面还覆盖有均匀的减反射层。
I
Isc W
Im没？m
Voc
V
Vm
调节负载电阻到某一值Rm时，曲线上有一点M，满足功率输出Pm最大
Pm ImVm
M点称为电池的最大功率点。直观上讲，即上图中使I-V曲线的内接矩形面 积最大的点
定义填充因子FF来表征电池I-V曲线“方形”的程度，这是衡量太阳电池输出 特性好坏的重要指标之一
FF Pm VOC ISC
对于Si，温度每增加1°C，VOC下降室温值 的0.4%，h也因而降低约同样的百分数。 例如，一个硅电池在20°C时的效率为 20%，当温度升到120°C时，效率仅为 12％。又如GaAs电池，温度每升高1°C， VOC降低1.7mv 或降低0.2%。
转换效率
转换效率表示在外电路连接最佳负载电阻R 时，得到的最大能量转换效率，其定义为， 电池的最大功率输出与入射功率之比。
俄歇复合
载流子从高能级向低能级跃迁，发生电子空穴 复合时，把多余的能量传给另一个载流子并使之 激发到较高的能级上去，当他重新跃迁到较低的 能级时，多余的能量以声子的形式释放。 载流子的寿命随着掺杂浓度的增加而迅速减小。
表面复合
载流子的寿命在很大程度上 受到半导体表面状态的影响，表 面有促进复合的作用。表面的悬 挂建，杂质及特有的缺陷等在禁 带形成复合中心能级。就复合机 制而言，表面复合仍是间接复合。
太阳电池的原理及结构文档ppt
3.1.3 硅太阳电池制备及结构
晶体硅太阳能电池是典型的p-n结型太阳电池， 它的研究最早、应用最广，是最基本且最重要的太 阳电池。
在实际工艺中，一般利用200～500μm厚的掺硼 的p型硅材料作为基质材料，通过扩散形成0.25 μm 厚的n型掺杂剂，形成p-n结，通常选用磷作为n型 掺杂剂。
p-n结的制备技术：
Al(PO3)3 = AlPO4 + P2O5
2 P2O5+5Si = 5SiO2 + 4P
固态磷扩散法还可以利用丝网印刷、喷涂、旋涂、 化学气相沉积等技术，在硅片表面沉积一层磷的 化合物，通常是P2O5。
液态磷源扩散可以得到较高的表面浓度，在硅太阳电 池工艺中更为常见。通常利用的液态磷源为三氯氧磷， 通过保护气体，将磷源携带进入反应系统，在800～ 1000℃硅片磷扩散的磷源，其反应式为：
它表示了最大输出功率点 所对应的矩形面积在Voc和Isc 所组成的矩形面积中所占的 百分比。特性好的太阳能电 池就是能获得较大功率输出 的太阳能电池，也就是Voc， Isc和FF乘积较大的电池。对 于有合适效率的电池，该值 应在0.70-0.85范围之内。
４.太阳能电池的光电转化效率η
表示入射的太阳光能量有多少能转换为有效的电能。即：
5POCl3 = 3PCl5 + P2O5
2P2O5 + 5Si = 5SiO2 + 4P
对于晶体硅太阳电池，为使p-n结处有尽量多的光线 到达，p-n结的结深要尽量浅，一般为250nm，甚 至更浅。磷扩散时，表面会形成磷硅玻璃，影响太 阳电池正常工作，需要去除。用稀释的HF中侵蚀。
3.1 太阳能电池的原理及结构
3.1.1 太阳电池原理——光生伏特效应
《太阳能电池》课件
交通工具用电
太阳能汽车
利用太阳能电池板为电动汽车提供动力，减少对传统能源的依赖。
太阳能飞机
在飞机上安装太阳能电池板，为飞机提供辅助动力，减少燃油消耗。
04
太阳能电池的优缺点
优点
环保性
太阳能电池利用太阳能 进行发电，不产生任何 污染物，对环境友好。
可持续性
太阳能资源丰富，且可 再生，使用太阳能电池 有助于实现能源的可持
多元化应用
除了家庭和工业应用外，太阳 能电池在交通、航空航天等领
域的应用也将得到拓展。
05
太阳能电池的制造与维护
制造过程
制造流程
制造设备
从原材料的选取、加工、组装到成品 测试，太阳能电池的制造过程需要经 过多个环节。
制造太阳能电池需要一系列专业设备 ，包括晶体生长炉、表面处理设备、 电极制备设备等。
更换损坏组件
对于损坏或老化严重的组件，需要及时更换，以保证整个系统的 稳定性和效率。
使用注意事项
安装角度与方向
安装太阳能电池板时，应考虑当地的气候和太阳高度角，使电池 板与太阳光垂直，以获得最大的能量转换效率。
避免遮挡
确保太阳能电池板周围没有遮挡物，以免影响光线的照射和能量的 转换。
定期检查系统
定期检查整个太阳能发电系统，包括电池板、控制器和储能设备等 ，确保系统正常运行并延长使用寿命。
商业用电
商业屋顶光伏电站
大型商业建筑如商场、办公楼等可安 装太阳能电池板，满足部分电力需求 ，降低运营成本。
光伏照明系统
太阳能路灯、景观灯等为商业区提供 照明，节能环保且维护成本低。
公共设施用电
01
公共建筑如图书馆、博物馆等可 利用太阳能电池板提供部分电力 ，降低建筑运营成本。
太阳能电池的分类-及光伏发电的优缺点PPT课件
多元化合物太阳能电池
硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，在广泛深入 的应用研究基础上，国际上许多国家的碲化镉薄膜太阳电池已由实验室研究阶段开始走向规模工业化生产。 1、硫化镉太阳能电池：虽然光电效率已提高到9%，但是仍无法与多晶硅太阳能电池竞争。与非晶硅薄膜 电池相比，制造工艺比较简单。 2、砷化镓太阳能电池：砷化镓与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温，在250℃的条件下，光电转换性 能仍很良好，其最高光电转换效率约30%，特别适合做高温聚光太阳能电池。由于镓比较稀缺，砷有毒， 制造成本高，此种太阳能电池的发展受到影响。 3、铜铟硒太阳能电池：以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳能电池。它是一种多晶薄 膜结构，材料消耗少，成本低，性能稳定，光电转换效率在10%以上。因此是一种可与非晶硅薄膜太阳能 电池相竞争的新型太阳能电池。
纳米晶体化学太阳能电池
染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底， 染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。其阳极为染料敏化半导 体薄膜(TiO2膜)，阴极为镀铂的导电玻璃。纳米晶体TiO2太阳能电池的优点 在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10%以上， 制作成本仅为硅太阳电池的1/5～1/10，.寿命能达到20年以上。
柔性太阳能电池
柔性太阳能电池板采用高晶硅材料制成，并用高强度、透光性 能强的太阳能专用钢化玻璃以及高性能、耐紫外线辐射的专用 密封材料层压制而成，有能抗冰雪、抗震、防压等多种优点， 即使在温度剧变的恶劣条件下也能正常使用，。所以柔性电池 能用在平板类太阳能电池难以胜任的许多领域，例如太阳能汽 车、飞机、飞艇、建筑、纺织品、帐篷、服装、头盔，玩具等 特殊曲面上。
《太阳能电池》PPT课件
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6
太阳能电池的原理
• 最基本的原理——光伏效应(Photovoltaic Effect缩写PV)
• 太阳能电池(光伏)材料主要包括：产生光 伏 效应的半导体材料、薄膜衬底材料、减反 射膜材料、电极与导线材料、组件封装材 料等。
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7
• 电池的分类 单晶硅太阳能电池 多晶硅太阳能电池 薄膜光伏电池
目前对于某一种光电池材料，只是与其对应的光 谱段。所以，对单晶硅能量转化的效率的理论极限为 27.8%。太阳光中有大量的低能长波光子，降低了太阳 能电池的效率。
提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考 虑的两个因素，对于目前的硅系太能电池，要想再进 一步提高转换效率是比较困难的。
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22
新型太阳能电池 ——铁电太阳能电池
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8
单晶硅太阳能电池
• P型晶体硅经过掺杂磷可 得N型硅，形成P－N结。
• 当光线照射太阳电池 表面 时，一部分光子被硅材料 吸收；光子的能量传递给 了硅原子，使电子发生了 越迁，成为自由电子在PN结两侧集聚形成了电位 差，当外部接通电路时， 在该电压的作用下，将会 有电流流过外部电路产生 一定的输出功率。
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12
在军事上的应用
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13
在航空领域的应用
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14
卫星上的太阳能电池
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15
在生活中的应用
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16
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17
汽车上的太阳能电池
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18
电动玩具上的太阳能电池
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19
在公共设施上的应用
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20
在工农业上的应用
太阳能电池的结构和基本原理ppt课件
玻璃衬底非 晶硅太阳能电池是 先在玻璃衬底上淀 积透明导电薄膜， 然后依次用等离子 体反应沉积p型、I 型和n型三层a-Si， 接着再蒸涂金属电 极铝，电池电流从 透明导电薄膜和电 极铝引出。
14
不锈钢衬底非晶硅太阳能电池 的典型结构如图所示。
不锈钢衬底型太阳 能电池是在不锈钢 衬底上沉积pin非晶 硅层，其上再沉积 透明导电薄膜，最 后与单晶硅电池一 样制备梳状的银收 集电极。电池电流 从下面的不锈钢和 上面的梳状电极引 出。
1、半导体材料对一定波长的入射光有足够大 的光吸收系数，即要求入射光子的能量h大 于或等于半导体材料的带隙Eg，使该入射光 子能被半导体吸收而激发出光生非平衡的电 子空穴对。
9
2、具有光伏结构，即有一个内建电场所对应的势垒区。势垒 区的重要作用是分离了两种不同电荷的光生非平衡载流子， 在p区内积累了非平衡空穴，而在n区内积累起非平衡电子。 产生了一个与平衡pn结内建电场相反的光生电场，于是在p区 和n区间建立了光生电动势（或称光生电压）。
Voc＝
kT q
ln(
IL Is
+1)
2、短路电流Isc 如将pn结短路（V=0），因而IF=0，这时所得的
电流为短路电流Isc。显然，短路电流等于光生电流， 即：
Isc = IL
20
３、填充因子FF
在光电池的伏安特性曲线任一工作点上的输出功率等于该
点所对应的矩形面积，其中只有一点是输出最大功率，称为最
不论是一般的化学电池还是太阳能电池，其输出特性 一般都是用如下图所示的电流－电压曲线来表示。由光电池 的伏安特性曲线，可以得到描述太阳能电池的四个输出参数。
19
１、开路电压Voc
在p-n结开路情况下（R=），此时pn结两端的电 压即为开路电压Voc。
第六章 太阳能电池的基本结构 经典太阳电池基础课件
染料目前大致分为3类：有钌吡啶有机金属 配合物 、酞菁和菁类系列染料 和天然染
料．经过实验证明，用钌吡啶有机金属配 合物敏化TiO2 电极的效果最佳．人们通过 研究钌吡啶配合物敏化太阳能电池中各个 环节的动力学速率常数发现，要获得较高 的光电转换效率，首先使合成出的染料具 有稳定的氧化态和激发态，这样不但会使 电池具有较高的逆转能力，还会使染料中 的电子注入效率提高.
❖ 为了克服液体电解质的不足，人们开始致力 于固体电解质的研究上．在染料敏化太阳能 电池中，电解液的作用是将电子传输给激发 态染料，空穴传输到对电极，从而完成一个 光路循环．
由于电解液是透明的液体，不会阻碍染料
对光的吸收，而且能完全覆盖附有染料的 多孔TiO2 膜，充分利用了纳米膜的高比表 面，有利于电荷的传输．为了使固体电解 质也具有液体电解质的性质，从而完全取 代液体电解质，固体电解质应具备的条件 是：①透明或在可见光区吸收率低．② 固
6表面复合速率
低的表面复合速率有助于提高ISC，并由于I0 的减小而使VOC改善。前表面的复合速率测量起 来很困难，经常被假设为无穷大。一种称为背表 面场（BSF）电池设计为，在沉积金属接触之前， 电池的背面先扩散一层P＋附加层。
7串联电阻
在任何一个实际的太阳电池中，都存 在着串联电阻，其来源可以是引线、金属 接触栅或电池体电阻。不过通常情况下， 串联电阻主要来自薄扩散层。PN结收集的 电流必须经过表面薄层再流入最靠近的金 属导线，这就是一条存在电阻的路线，显 然通过金属线的密布可以使串联电阻减小。
r：复合概率，对于特定的材料是一特定的 常数，n0，p0为平衡载流子的浓度。
在小注入的情况下t取决于复合概率。一般 而言带隙越小，温度越高，直接复合的概 率越大，t还与多数载流子的浓度成反比。
太阳电池工作原理PPT课件
正面电极的印刷遮掉10%左右的入射光。
电池片比较薄，部分光线会直接穿透电 池片。不过现采用全背面印刷铝浆对这 损失有很大削弱。
半导体体内和表面的复合。
CHENLI
17
串联电阻
CHENLI
●● ● 硅金 金 材属 属 料电 与 体极 硅 电电 的 阻阻 接
触 电 阻
18
串联电阻
串联电阻表达式：
R s r m f r c 1 r t r b r c 2 r m b
13
太阳电池电性能参数
1. 开路电压 Voc 2. 短路电流 Isc 3. 串联电阻 Rs 4. 并联电阻 Rsh 5. 填充因子 FF
CHENLI
14
开路电压
对理想的P-N结电池
VOC
kT q
ln(IL I0
1)
最小饱和电流密度与禁带宽度的关系
I0
1.5105exp(Eg) kT
CHENLI
15
l为栅线长度；w为栅线宽度。对于铝背场形式
的背面电极，rsq通常为0.010～0.020Ω/□ 。 r m f 、r m b 即可算出结果。
CHENLI
20
串联电阻
金属半导体接触电阻：
4
rc
exp
sm*
h
B
ND
上 并 在N随 0ε.D6着sV是≥左N硅1D0右的的19的/增c介m金加电3时属迅常，材速数R料地，C将，下N主D当降是要硅。掺表的对杂现掺于浓为杂势度隧浓垒。道度高大效在度致应，
开路电压
对于硅，禁带宽度约为1.1ev，所得到最大Voc 约为700mV，相应的最高FF为0.84。
禁带宽度约为1.4～1.6ev，转化率会出现个峰 值，砷化镓具有接近最佳值的禁带宽度。
电池片比较薄，部分光线会直接穿透电 池片。不过现采用全背面印刷铝浆对这 损失有很大削弱。
半导体体内和表面的复合。
CHENLI
17
串联电阻
CHENLI
●● ● 硅金 金 材属 属 料电 与 体极 硅 电电 的 阻阻 接
触 电 阻
18
串联电阻
串联电阻表达式：
R s r m f r c 1 r t r b r c 2 r m b
13
太阳电池电性能参数
1. 开路电压 Voc 2. 短路电流 Isc 3. 串联电阻 Rs 4. 并联电阻 Rsh 5. 填充因子 FF
CHENLI
14
开路电压
对理想的P-N结电池
VOC
kT q
ln(IL I0
1)
最小饱和电流密度与禁带宽度的关系
I0
1.5105exp(Eg) kT
CHENLI
15
l为栅线长度；w为栅线宽度。对于铝背场形式
的背面电极，rsq通常为0.010～0.020Ω/□ 。 r m f 、r m b 即可算出结果。
CHENLI
20
串联电阻
金属半导体接触电阻：
4
rc
exp
sm*
h
B
ND
上 并 在N随 0ε.D6着sV是≥左N硅1D0右的的19的/增c介m金加电3时属迅常，材速数R料地，C将，下N主D当降是要硅。掺表的对杂现掺于浓为杂势度隧浓垒。道度高大效在度致应，
开路电压
对于硅，禁带宽度约为1.1ev，所得到最大Voc 约为700mV，相应的最高FF为0.84。
禁带宽度约为1.4～1.6ev，转化率会出现个峰 值，砷化镓具有接近最佳值的禁带宽度。
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总结 GaAs属于（ Ⅲ-Ⅴ族 ）化合物半导体材料。
➢单结太阳电池，通常要选用带隙大小位于整个太阳
辐射光谱（ 中间 ）的材料，才可达到（最大
）
的理论效率。
➢多结太阳能电池，（
）选择性的吸收和转
可以
换太阳光谱的不同能量，大幅度提高电池的转换效率。
最大/阳电池机械 强度较差、易碎的缺点，1983年 起逐步采用Ge替代GaAs制备为衬 底。
1、GaAs太阳电池的结构 多结GaAs/Ge太阳电池
讨论分析 1、带隙排列？ 2、为什么制备多结？
1、GaAs太阳电池的结构 多结GaAs/Ge太阳电池
多结GaAs电池，按带隙宽度大 小叠合，可以选择性的吸收和 转换太阳光谱的不同能量，大 幅度提高光电转换。
2、GaAs太阳电池两种制造技术
LPE（liquid phase epitaxy）技术——液相外延
LPE是NELSON在1963年提出的一种外延生长技术。 其原理是以低熔点的金属(如Ga 、In 等)为溶剂,以待 生长材料(如GaAs、Al 等) 和掺杂剂(如Zn、Te 、Sn 等)为溶质,使溶质在溶剂中呈饱和或过饱和状态,通过 降温冷却使溶质从溶剂中析出,结晶在衬底上,实现晶体 的外延生长。
其原理是采用Ⅲ族、Ⅱ族元素的金属有机化合物Ga(CH3)3、 Al(CH3)3、Zn(C2H5)2等和Ⅴ族、Ⅵ族元素的氢化物(PH3、AsH3、 H2Se) 等作为晶体生长的源材料,以热分解的方式在衬底上进行 气相沉积(气相外延) ,生长Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体及其 三元、四元化合物半导体薄膜单晶。
理论计算表明：双结GaAs太阳电池的极限效率为30%，三结GaAs太阳电池的极限效 率为38%，四结GaAs太阳电池的极限效率为41%。
小结
➢单结太阳电池，通常要选用带隙大小位于整个太阳辐射光谱中 间的材料，才可达到最大的理论效率。 ➢多结太阳能电池，可以选择性的吸收和转换太阳光谱的不同 能量，大幅度提高电池的转换效率。 ➢多结太阳能电池中，越上层的电池带隙越大。 ➢多结太阳能电池中，越下层的电池带隙越小。
➢ 多结太阳能电池，按带隙宽度大小从上至下叠合起来， 选择性的吸收和转换太阳光谱的不同能量，就能大幅 度提高电池的转换效率。
多结太阳能电池可以选择性的吸收和转换太阳光谱的 不同能量，大幅度提高电池转换效率。
多结太阳能电池，越上层的电池带隙越大。
1、GaAs太阳电池的结构 单结GaAs/Ge太阳电池
太阳电池结构优秀课件
在传统单结太阳电池的设 计上，通常要选用带隙大 小位于整个太阳辐射光 谱中间的材料，才可达 到最大的理论效率。也
就是说，最佳的太阳电池材 料的带隙约为1.4～1.5eV之 间。
这些单结的太阳电池材料的理论效率都在30%以下。
1、GaAs太阳电池的结构 多结太阳电池的设计
➢ 由于单结太阳电池只能吸收和转换特定光谱范围的太 阳光，因此能量转换效率不高。
LPE技术优缺 点：
20世纪90年代初，国外已基本不再发展该技术，但欧、俄、 日等地区和国家仍保留LPE 设备,用于研制小卫星电源。
2、GaAs太阳电池两种制造技术
MOCVD（metal-organic chemical vapor deposition）技术 ——金属有机化学气相外延
MOCVD是MANASEVIT在1968年提出的一种制备化合物半导体薄层单 晶的方法。
小结
➢ GaAs太阳电池有两种制备技术，为LPE和MOCVD。 ➢ LPE（liquid phase epitaxy ）为液相外延法； ➢ MOCVD（metal-organic chemical vapor
deposition）金属有机化学气相外延法。
3、GaAs太阳电池国内外应用
3、GaAs太阳电池国内外应用