砷化镓太阳能电池或将逐渐取代晶硅太阳能电池
盘点提高光伏发电系统转换效率的几种方法
盘点提高光伏电池转换效率的若干方法OFweek太阳能光伏网讯：我们这几天打开网站，搜索光伏行业相关新闻，铺天盖地的都是关于美对华的“双反”初裁，各位是不是有种视觉疲劳的感觉呢？下面，咱就换换口味，随小编一起来了解下提高光伏发电效率的几种方法吧。
在这之前，我们先了解下光伏发电系统的基础知识。
光伏发电是太阳能发电的一个主要方式，它利用太阳光照射在光伏发电系统中的光伏电池上产生光生伏特效应，将光能直接转换成电能。
典型的光伏发电系统主要由光伏阵列组件、充放电控制器、储能装置和负载等组成。
经过光伏组件得到的电能受外界环境因素的影响很不稳定，需要经过DC-DC转换器将不稳定的直流电源转换成稳定的直流电源，从而输送到蓄电池进行保存或者直接供给负载使用。
目前比较常见的提高光伏发电系统的发电效率手段主要有：提高光电转换效率、提高光板有效接受面积和最大功率点跟踪技术等。
光电转换效率一直以来，光伏发电行业都是以半导体行业为标准，但事实上，半导体超高纯度的标准远远超出太阳能电池制造所需要的标准，这种情况造成了晶硅电池生产的高成本。
而且光电转换效率较低，占市场份额最多的晶体硅光伏电池，转换效率最高可接近25%，另一方面光伏电池容易受外界环境因素的影响而导致功率损失。
比较典型的晶体电池有：N型单体电池、P型单体电池、多晶电池、薄膜电池等。
从表中可以看出，除了砷化镓薄膜太阳能电池外，晶硅太阳能电池的转换效率较薄膜太阳能电池高，然而由于原材料多晶硅的供应能力有限，加上国际投资者的炒作，导致国际市场上多晶硅价格一路攀升，虽然近几年来价格有所下跌，但这种震荡的现状给光伏产业的健康发展带来影响。
而砷化镓电池的人理论转换效率可以达到40%，但是其较硅质在物理性质上要更脆的特性，使得其加工时比较容易碎裂。
在应用上常把其制成薄膜，并使用衬底（常用Ge[锗]），来对抗其在这一方面的不利，但是也增加了技术的复杂度。
附上晶硅电池的产业化最高转换效率统计表。
砷化镓太阳能电池转换效率极限
砷化镓太阳能电池转换效率极限【摘要】砷化镓太阳能电池的转换效率极限对于太阳能产业的发展至关重要，本文首先介绍了其重要性和发展历程。
然后详细解释了砷化镓太阳能电池的工作原理以及影响其转换效率的因素，同时提出了提高效率的方法。
通过分析当前实际情况和未来发展趋势，强调了提高转换效率的必要性。
最后再次强调了砷化镓太阳能电池转换效率极限的重要性，并展望了未来发展的希望。
砷化镓太阳能电池的转换效率不仅关乎能源利用效率，还直接影响到环境保护和可持续发展。
其研究和发展将会为人类解决能源问题带来更多希望和可能性。
【关键词】关键词：砷化镓太阳能电池、转换效率、极限、工作原理、影响因素、提高方法、实际情况、发展趋势、重要性、未来展望。
1. 引言1.1 砷化镓太阳能电池转换效率极限的重要性砷化镓太阳能电池是目前光伏领域中效率最高的太阳能电池之一，其转换效率极限的重要性不可忽视。
转换效率是衡量太阳能电池性能的重要指标，它直接影响着太阳能电池的实际发电能力和经济性。
砷化镓太阳能电池具有高效率、高稳定性和长寿命等优点，在可再生能源领域具有广泛的应用前景。
提高砷化镓太阳能电池的转换效率具有重要意义。
砷化镓太阳能电池的转换效率极限是指在理想条件下，太阳能电池能够将太阳光转化为电能的最高效率。
研究和探索砷化镓太阳能电池转换效率的极限，可以帮助科研人员更好地了解该技术的发展潜力，为提高太阳能电池的实际性能提供指导和支持。
砷化镓太阳能电池转换效率的提升也将推动太阳能产业的发展，促进清洁能源的应用，实现能源可持续发展的目标。
研究砷化镓太阳能电池转换效率的极限具有重要意义和深远影响。
1.2 砷化镓太阳能电池的发展历程砷化镓太阳能电池的发展历程可以追溯到20世纪70年代，当时砷化镓材料首次被用于太阳能电池的制造。
由于砷化镓具有较高的光电转换效率和较高的光吸收能力，因此很快被认为是一种理想的太阳能电池材料。
随着科技的不断进步，砷化镓太阳能电池的效率逐步提高，从最初不到10%的转换效率逐渐提高到20%以上。
中国砷化镓太阳能电池的发展研究
随太阳 的方 位变化 ，时刻 保持最佳 照射 角度 ，可进一 步提高转化 效 率 。②性 能衰 减 少。薄 膜 电池结 晶 体硅 电池 的发 电效 率 会在 使 用 中逐 渐降 低 ，整 体 性能 衰减 较 大 ；而 ＧａＡｓ电池 因其 由高 温 合成 的化合 物半 导体 ，其 耐温性 能非 常好 ，光 电转换 衰减慢 ， 使 用寿命长 ，光跟 踪技术 也相 对延长 了有效发 电时 间 ，能量利用 效 率更 高 。③ 安装时 占地面 积小 。ＧａＡｓ电池 采用聚 光技 术 ，同 时使用 逐 日和 聚焦系 统能 提高 光电 转换功 率 ，使 得安 装面 积较 小 。在具体的应用 上 ，晶体硅太 阳能电池一般用 在中小规 模的发 电站和 屋顶 发 电 ，薄膜 太阳 能 电池一般 用于 建筑 外墙和 一体 化 建 筑 ，而多聚光 砷化镓太 阳能 电池 则多用于大 规模发 电站 Ｊ。④ 生 产设备成 本在降 低。因晶体 硅太阳能 电池 的产业链 比较成熟 ， 成 本 比薄 膜 电池和 ＧａＡｓ电池更 便 宜 ，且又 因地 球 上的 金属 镓 的 储 藏 量 比 较 少 ，从 而 助 推 了 ＧａＡｓ电池 的 成 本 。
２ 太阳能 电池产业链情 况分析 太 阳能 电池产业 一般分 为五个 生产环 节 ，分别 是 ：原材 料 、
外 延 片 、电 池 片 、电 池 组 件 和 电 站 。就 目前 来 说 ，晶 体 硅 太 阳 能 电池在 硅原材料 生产 、外延片 （单 、多晶硅 ）及 电池 片方面 ，其生 产工 艺和制 作技术 比较成熟 。近年来 在我 国政 府的 大力扶持 下 ， 太 阳能光 伏发 电在 国 内发展迅 速 ，截 至 ２０１６年底 ，我国太 阳能 光 伏发 电新增 装 机 容量 为 ３４．５４ＧＷ ，累计 总装 机 容量 为 ７７．４２ ＧＷ ；在 ２０１７年 １—９月份 新增 装机 ４３ ＧＷ ，同比增 长 ６０％，已 经连续 四年位居 全球第一 。在 市场的推动 下 ，我国的 晶体 硅太阳 能 电池的研 究与制 备技术 也发展 得较为成 熟 ，从原 材料的生 产 、 外 延 片 和 组 件 的 制 作 到 电 站 的 逆 变 器 供 电上 网 等 ，形 成 了 较 为 完 善的 产业链 。虽然我 国早 已成为太阳 能电池 的生产和 消费大 国 ， 并且在硅太 阳能 电池 的生 产应用上 已走在 了世 界的前面 ，但是我 国生产高纯 度原材料 的关 键技术仍被发达 国家 所垄 断 。
砷化镓太阳能电池研究报告 材五第三组
砷化镓太阳能电池研究报告摘要：美国的阿尔塔设备公司使用外延层剥离技术，用砷化镓制造出了最高转化效率达28.4%的薄膜太阳能电池。
这种电池不仅打破了此前的转化效率，其成本也低于其他太阳能电池。
该太阳能电池效率提升的关键并非是让其吸收更多光子而是让其释放出更多光子，未来用砷化镓制造的太阳能电池有望突破能效转化记录的极限。
目前效率最高的商用太阳能电池由单晶硅圆制造，最高转化效率为23%。
砷化镓虽然比硅贵，但其收集光子的效率更高。
就性价比而言，砷化镓是制造太阳能电池的理想材料。
1.砷化镓结构及光电性能砷化镓属于Ⅲ－Ⅴ族化合物，是一种重要的半导体材料，化学式GaAs，分子量144.63，属闪锌矿型晶格结构，晶格常数5.65×10-10m，熔点1237℃。
在300 K 时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，如图1。
图1砷化镓能带结构简图砷化镓在自然条件下的结晶态通常具有两种晶体结构：闪锌矿结构或正斜方晶结构。
其中．正斜方晶结构的GaAs只能在高压下获得，闪锌矿结构是室温下GaAs 的最稳定构型。
闪锌矿的晶体构如图2所示。
图2 砷化镓晶体闪锌矿结构闪锌矿的GaAs晶体结构属立方晶系F43m空间群，晶格常数a=O 56535nm．配位数Z=4。
如图2所示的GaAs结构是立方面心格子，Ga2+位于立方面心的结点位置．As交错地分布于立方体内的l／8小立方体的中心，每个Ga2+周围有4个As与之成键．同样，每个As2-。
周围有4个Ga2+，阴阳离子的配位数都是4。
如果将As2-看成是作立方紧密堆积，则Ga2+充填于l／2的四面体空隙。
而正斜方晶结构在高压下才能获得，在温度为300K时，随着压强的增加，GaAs发生从闪锌矿结构GaAs 到正斜方晶GaAs．II的相变。
图3砷化镓能带结构图砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，其能带结构如图3所示。
砷化镓的价带极大值位于布里渊区中心k＝O处；导带极小值也位于k＝0的逊，等能面为球面。
砷化镓材料物理特性及应用
砷化镓物理特性及应用院系：可再生能源学院专业：新能源材料与器件班级：能材1201班**: ***学号：**********2015年1月摘要：文章从砷化镓材料的结构，物理特性以及应用方面，对砷化镓材料进行了简单的介绍和了解。
Ⅲ-Ⅴ族半导体砷化镓具有禁带宽度大且为直接带隙、本征载流子浓度低，而且具有半绝缘性能，其具有耐热、耐辐射及对磁场敏感等特性，制造的器件也具有特殊用途和多样性,应用已经延伸到硅、锗器件所不能达到的领域，是用途广泛，非常重要的一种半导体材料。
关键词：砷化镓直接带隙结构Ⅲ-Ⅴ族半导体半绝缘砷化镓一．引言化合物半导体材料砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）是微电子和光电子的基础材料，而砷化镓则是化合物半导体中最重要、用途最广泛的半导体材料，也是目前研究得最成熟、生产量最大的化合物半导体材料。
由于砷化镓具有电子迁移率高（是硅的5~6倍）、禁带宽度大（它为1.43eV，Si为1.1eV）且为直接带隙，容易制成半绝缘材料（电阻率107~109Ωcm）、本征载流子浓度低、光电特性好。
用砷化镓材料制作的器件频率响应好、速度快、工作温度高，能满足集成光电子的需要。
它是目前最重要的光电子材料，也是继硅材料之后最重要的微电子材料，它适合于制造高频、高速的器件和电路。
此外, GaAs材料还具有耐热、耐辐射及对磁场敏感等特性。
所以,用该材料制造的器件也具有特殊用途和多样性,其应用已延伸到硅、锗器件所不能达到的领域。
即使在1998年世界半导体产业不景气的状况下, GaAs材料器件的销售市场仍然看好[1]。
当然, GaAs材料也存在一些不利因素,如:材料熔点蒸气压高、组分难控制、单晶生长速度慢、材料机械强度弱、完整性差及价格昂贵等,这都大大影响了其应用程度。
然而, GaAs材料所具有的独特性能及其在军事、民用和产业等领域的广泛用途,都极大地引起各国的高度重视,并投入大量资金进行开发和研究。
二．材料的结构2.1砷化镓的晶体结构砷化镓晶格是由两个面心立方(fcc)的子晶格(格点上分别是砷和镓的两个子晶格)沿空间体对角线位移1/4套构而成。
砷化镓材料
砷化镓材料1 引言化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初，最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。
1952年，德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究，并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。
五十多年来，化合物半导体材料的研究取得了巨大进展，在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。
砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。
由于其优越的性能和能带结构，使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。
目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中，与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。
2 砷化镓材料的性质及用途砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，即K=0处，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料。
在300 K时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。
砷化镓（GaAs）材料与传统的硅半导体材料相比，它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。
因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。
所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。
除在I C产品应用以外，砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应，制成半导体发光器件，还可以制做砷化镓太阳能电池。
表1 砷化镓材料的主要用途3 砷化镓材料制备工艺从20世纪50年代开始，已经开发出了多种砷化镓单晶生长方法。
目前主流的工业化生长工艺包括：液封直拉法（LEC）、水平布里其曼法（HB）、垂直布里其曼法（VB）以及垂直梯度凝固法（VGF）等。
砷化镓太阳能电池发展趋势
转化效率
砷化镓(GaAs)III-V化合物电池的转换效率可达28%，GaAs化合物材料具有十分理想 的光学带隙以及较高的吸收效率，抗辐照能力强，对热不敏感，适合于制造高效 单结电池。
砷化镓太阳能电池的发展趋势
目前的发展情况
在2008年，全球的砷化镓电池的生产取得突破性的发展，4 月，作为砷化镓生产的全球主要厂家之一SpectroLab，获 得350兆瓦，9300万美元（1000倍聚光）的电站订单。
制备方法
砷化镓需要采用磊晶技术制造，这种磊晶圆的直径通常为4—6英寸，比硅晶圆的 12英寸要小得多。磊晶圆需要特殊的机台，同时砷化镓原材料成本高出硅很多， 最终导致砷化镓成品IC成本比较高。磊晶目前有两种，一种是化学的MOCVD，一 种是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备主要采用MOVPE和LPE技术， 其中MOVPE方法制备GaAs薄膜电池受衬底位错，反应压力，III-V比率，总流量等 诸多参数的影响。 GaAs(砷化镓)光电池大多采用液相外延法或MOCVD技术制备。 用GaAs作衬底的光电池效率高达29.5%(一般在19.5%左右) ，产品耐高温和辐射， 但生产成本高，产量受限，目前主要作空间电源用。
2007年8月开始，由于聚光技术的采用，砷化镓电池从卫星 上的使用转变为聚光的太阳能发电站的规模应用。为此， Emcore公司花了1000万美元，将产能增加到目前的每年 150兆瓦。 在东亚地区，也有初步的生产推广，2008年5月，韩国电站 就接到70兆瓦，2800万美元（500倍聚光）的订单。
目前应用
砷化镓太阳能电池发展趋势
目录
一、砷化镓太阳能电池简介 定义及制造方法 制备方法 转化效率 二、砷化镓太阳能电池的发展趋势 目前发展情况 目前应用 发展趋势和壁垒
(整理)半导体材料发展简史
半导体材料的发展简史半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体工业的发展具有极大的影响。
如果按化学成分及内部结构，半导体材料大致可以分为以下几类：一是元素半导体材料，包括锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)、硼(B)等。
20世纪50年代，锗在半导体工业中占主导地位，但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到20世纪60年代后期逐渐被硅材料取代。
用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。
因此，硅已成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。
二是化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。
它的种类很多，重要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。
其中砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。
由于砷化镓是一种直接带隙的半导体材料，并且具有禁带宽度宽、电子迁移率高的优点，因而砷化镓材料不仅可直接研制光电子器件，如发光二极管、可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器、红外探测器和高效太阳能电池等，而且在微电子方面，以半绝缘砷化镓(Si-GaAs)为基体，用直接离子注入自对准平面工艺研制的砷化镓高速数字电路、微波单片电路、光电集成电路、低噪声及大功率场效应晶体管，具有速度快、频率高、低功耗和抗辐射等特点。
碳化硅由于其抗辐射能力强、耐高温和化学稳定性好，在航天技术领域有着广泛的应用。
氮化镓材料是近十年才成为研究热点，它是一种宽禁带半导体材料（Eg＝3.4eV），具有纤锌矿结构的氮化镓属于直接跃迁型半导体，是制作绿光、蓝光、紫光乃至紫外发光二极管、探测器和激光器的材料。
氮化镓可以与氮化铟（Eg＝1.9eV）、氮化铝（Eg＝6.2eV）形成合金InGaN、AlGaN，这样可以调制禁带宽度，进而调节发光管、激光管等的波长。
三是非晶半导体。
上面介绍的都是具有确定晶格结构的半导体材料，在这些材料中原子排列具有对称性和周期性。
砷化镓太阳能电池的产业背景分析
4
砷化镓电池与硅光电池比较
性能
砷化镓电池 硅光电池
光电 转化率
单结：27％ 多结：50％
以上
23％
耐高温性
250℃
低于 200℃
抗辐射性
高2倍
低
3
砷化镓电池的两种技术
1. LPE技术：液相外延技术LiquidPhaseEpitaxy;简称LPE1963年由Nelson等人提出 的;在GaAs的生产中;其以低熔点的Ga镓为溶剂;以待生长材料Ga、As砷和掺杂剂Zn 锌、Te碲、Sn锡等为溶质;使溶质在溶剂中呈饱和或过饱和状态&通过降冷却使石墨 舟中的溶质从溶剂中析出;在单晶衬底上定向生长一层晶体结构和晶格常数与单晶衬 底常为Ga足够相似的GaAs晶体材料;使晶体结构得以延续;实现晶体的外延生长
14
7
砷化镓太阳能电池未来发 展趋势
空间用砷化镓太阳能电池技术发展趋势 ： 未来空间用砷化镓太阳能电池的技术发展; 将以提高电池产品光电转换效率和提高 抗辐射能力为主要方向& 地面聚光砷化镓太阳能电池技术发展趋势 ： 未来地面聚光砷化镓太阳能电池的技术发展; 主要以提高电池芯片光电转换效率、 更 高聚光倍数电池的研制、提高聚光组件聚光效率和研发更高效的追踪技术为主要方向 &
业发展;在成本竞争不具备优势的情况下;策支持的不力使砷化镓产业化推进缓慢&以上这些原因 的综合出现;对砷化镓电池产业的发展造成了障碍&
光伏建筑一体化存在的问题及解决方法
光伏建筑一体化存在的问题及解决方法摘要：在光伏建筑一体化的生产过程中，有关技术人员应该及时地找到问题的关键所在，并对其进行调查、整理和排除，从而将与之有关的组件问题降低到最低程度，从而提升光伏建筑一体化产品的质量。
另外，我国还应该根据自身的发展状况，积极学习先进经验，建立一套完善的光伏建筑一体化运作与管理系统。
关键词：光伏建筑；一体化；问题；解决办法光伏建筑一体化组件可有效地缓解我国日益增长的能耗问题，随着我国居民新能源汽车使用率的不断提升，以及在住宅小区内的地下车库内充电桩数量的不断增长，使得城市区域用电的效率与适应性得到了极大的提升。
光伏建筑一体化与城市建设相结合，一方面可以减轻地区长期高强度建设所带来的能耗；另一方面光伏建筑一体化的高发电量使其能够在地区实现分区用电，从而减对周边大规模常规能源电站的依赖性。
在绿色低碳发展的背景下，光伏建筑一体化正逐步成为未来能源发展的主要方式。
1.光伏建筑一体化相关内容介绍1.1光伏建筑一体化定义光伏建筑一体化可以分为两大类，一类是光伏方阵与建筑的结合，主要是将光伏方阵依附于建筑物之上，而建筑物因具有支撑作用，所以会被作为光伏方阵的载体；另一类是光伏方阵与建筑的集成，主要是将光伏组件作为建筑材料的一种，使其能够与建筑紧密相连。
前者属于常用形式，经常用于和建筑屋面的结合，因二者结合不会占用额外地面空间，所以该形式应用较广泛；而后者光伏方阵与建筑的集成是一种高级形式，因对光伏组件要求过高，所以日常应用存在成本较高的问题。
1.2光伏建筑一体化组成第一是太阳能电池组件，太阳能电池经过不断的更新，发展出了晶体硅电池，砷化镓电池，铜铟镓硒化物薄膜电池，碲化镉薄膜电池，染料敏化电池，钙钛矿电池等。
晶硅电池主要收益于半导体产业的发展，镉镉膜电池已相继投入小批量生产，使建造用电池的种类与数目有了更多的可供选择的空间。
对光伏建设组件的使用没有具体的限制。
此外，还可依据太阳能电池的特点及建筑的具体状况，对太阳能电池的外形、颜色、透明度及配电箱的设置等进行设计，使之更符合建筑的实际需求。
三结砷化镓太阳能电池片
三结砷化镓太阳能电池片三结砷化镓太阳能电池片是一种高效的太阳能电池技术，具有较高的转换效率和较长的使用寿命。
本文将介绍三结砷化镓太阳能电池片的原理、特点、应用以及未来发展趋势。
一、原理三结砷化镓太阳能电池片采用了多层结构，由砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）和砷化铝（AlAs）三种材料组成。
不同材料的能带结构和能带间隙使得电子在其中产生能带弯曲，从而实现了高效的光电转换。
光子进入太阳能电池片后，被吸收并激发电子，产生电流。
二、特点1. 高效转换：三结砷化镓太阳能电池片具有较高的光电转换效率，可达到30%以上，远高于传统的硅太阳能电池片。
这意味着在相同的光照条件下，三结砷化镓太阳能电池片能够产生更多的电能。
2. 宽光谱响应：三结砷化镓太阳能电池片对太阳光谱的响应范围更广，能够有效利用可见光和红外光等不同波长的光线，提高了光电转换效率。
这使得三结砷化镓太阳能电池片在不同环境条件下都具有较好的发电性能。
3. 长寿命：三结砷化镓太阳能电池片采用了高质量的材料和先进的制造工艺，具有较长的使用寿命。
其稳定性和抗辐照性能较好，能够在恶劣的气候条件下稳定运行。
三、应用1. 太空航天：由于三结砷化镓太阳能电池片具有高效转换和宽光谱响应的特点，因此在太空航天领域得到广泛应用。
太空航天器需要在极端的温度和辐射条件下工作，而三结砷化镓太阳能电池片能够稳定地提供电能，保证太空任务的顺利进行。
2. 军事领域：三结砷化镓太阳能电池片的高效转换和稳定性使其在军事领域有广泛的应用。
无人机、侦察设备等军事装备需要长时间的独立供电，而三结砷化镓太阳能电池片能够满足其高能耗的需求。
3. 移动通信：随着移动通信技术的发展，对电池供电的需求也越来越大。
三结砷化镓太阳能电池片具有高效转换和较长的使用寿命，能够为移动通信设备提供可靠的电能供应。
四、未来发展趋势随着能源需求的增加和环境问题的日益突出，太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式受到越来越多的关注。
太阳能电池的分类
太阳能电池的分类太阳能电池发展划分为三代。
第一代是以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池。
以晶硅为材料的第一代太阳能电池技术已经发展成熟且应用最为广泛。
但由于单晶硅太阳能电池对原料要求过高以及多晶硅太阳a能电池复杂的生产工艺等缺点，促使人们开始研发第二代薄膜太阳能电池，其中以碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)及铜铟镓硒化合物(CIGS)为代表的太阳能电池开始成为研究热点。
与晶硅电池相比，薄膜太阳能电池所需材料较少且容易大面积生产，故在降低成本方面显现优势，其效率也在逐步提高。
第三代则是基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型太阳能电池，如染料敏化太阳能电池(DSSCs)、钙钛矿太阳能电池(PSCs)和量子点太阳能电池(QDSCs)等。
目前，各类太阳能电池都取得较大的发展，形成了以晶硅太阳能电池为基础，薄膜太阳能电池为发展对象及以DSSCs、PSCs和QDSCs为前沿的太阳能电池发展格局。
1.第一类太阳能电池1.1单晶硅太阳能电池单晶硅是所有晶硅太阳能电池中制造工艺及技术最成熟和稳定性最高的一类太阳能电池。
理论上，光伏响应材料的最佳禁带宽度在1.4 eV左右，而单晶硅的禁带宽度为1.12 eV，是已知自然界中存在的和最佳禁带宽度最为接近的单质材料。
单晶硅太阳能电池主要通过硅片的清洗和制绒、扩散制结、边缘刻蚀、去磷硅玻璃、制备减反射膜、制作电极、烧结等工艺制备而成。
经过多年的发展，单晶硅太阳能电池的制造工艺和效率都有了很大的改进和提升。
单晶硅太阳能电池以其高效率和稳定性，在光伏行业占有统治地位，而且还会维持很长一段时间。
但是由于硅电池所需硅材料的纯度需达到99.9999%，造成单晶硅的价格居高不下，另外，复杂的制造工艺也导致其难以大范围推广使用。
因此在后续的单晶硅太阳能电池发展历程中，主要的方向应该是简化其生产过程和所需硅材料的提纯工艺以期降低单晶硅太阳能电池的生产成本，加快其普及化进程。
1.2多晶硅太阳能电池相比单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池对原材料的纯度要求较低，原料来源也较广泛，因此成本要比单晶硅太阳能电池低很多。
太阳能聚光光伏（CPV）聚光光热（CSP）介绍
太阳能聚光光伏（CPV）聚光光热（CSP）介绍⼀、CPV概述聚光光伏(CPV)太阳能是指利⽤透镜或反射镜等光学元件，将⼤⾯积的汇聚到⼀个极⼩的⾯积上，再将汇聚后的太通过⾼转化效率的光伏电池直接转化为电能。
光伏发电在经历了第⼀代晶硅电池和第⼆代薄膜电池之后，⽬前第三代CPV 发电⽅式正逐渐成为太阳能领域的投资重点，并且CPV模式相对于前两代具有诸多的优势：（1）节省昂贵的半导体材料：CPV是通过提⾼聚光倍数的⽅式，减少光伏电池的使⽤量，⽽透光镜及反光镜等光学元件的成本远远低于减少的光伏电池成本。
（2）提升光电转换效率：CPV系统采⽤砷化镓电池并依靠太阳追踪系统实现了更⾼的光电转换效率，较前两代光伏系统明显缩短能量回收期。
（3）极⾼的规模化潜⼒：CPV系统因其光电转换效率⾼、占地⾯积⼩等特点，是建造⼤型电源电站的最理想的太阳能发电技术，通过简单复制的规模化部署，单⼀CPV电⼚可较容易的达到MW级规模。
（4）成本下降空间巨⼤：硅电池和薄膜电池已实现产业化⽣产，规模化效应已得到充分体现，并且其技术较为成熟，未来成本下降的空间已经有限。
⽽CPV系统的成本下降仍然较⼤，⼤批量⽣产的规模效应，以及聚光系统、电池、冷却系统等效率的进⼀步提⾼是成本下降的两⼤途径。
⼆、CPV太阳能系统的结构尽管各⼤⼚商所⽣产的CPV系统的模式不尽相同，但各类CPV系统的组件主要是由四⼤部分组成，即聚光系统，光伏电池、太阳追踪系统、冷却系统。
1、聚光系统聚光系统是整个CPV系统的最重要的组成部分，它通常由主聚光器和⼆次聚光器组成，聚光系统的聚光精度很⼤程度上决定了整个CPV系统的性能⾼低。
根据聚光⽅式的不同，聚光系统可分为透射式聚光系统和反射式聚光系统。
（1）透射式聚光系统透射式聚光系统⼀般采⽤菲涅⽿透镜聚焦的⽅式，与普通凸透镜相⽐，菲涅尔透镜只保留了有效折射⾯，可节省近80%的材料。
⽬前⽤于制作菲涅⽿透镜的最常⽤材料是PMMA(俗称“亚克⼒”或“有机玻璃”)，与玻璃透镜相⽐，它的优点是重量轻、易加⼯成型、成本低，⽽且对⾃然环境适应性能强，即使长时间在⽇光照射、风吹⾬淋也不会使其性能发⽣改变。
砷化镓太阳能电池
砷化镓太阳能电池砷化镓简介一种重要的半导体材料。
由于其电子迁移率比硅大5～6倍，故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。
用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。
砷化镓是半导体材料中,兼具多方面优点的材料,但用它制作的晶体三极管的放大倍数小，导热性差，不适宜制作大功率器件。
虽然砷化镓具有优越的性能，但由于它在高温下分解，故要生长理想化学配比的高纯的单晶材料，技术上要求比较高。
据专家介绍，砷化镓可在一块芯片上同时处理光电数据，因而被广泛应用于遥控、手机、DVD计算机外设、照明等诸多光电子领域。
另外，因其电子迁移率比硅高6倍，砷化镓成为超高速、超高频器件和集成电路的必需品。
砷化镓单晶片的价格大约相当于同尺寸硅单晶片的20至30倍。
尽管价格不菲，目前国际上砷化镓半导体的年销售额仍在10亿美元以上。
２０世纪８０年代初，技术专家认为砷化镓将在制造半导体中最终取代硅。
这是因为电子在砷化镓中运动的速度比在硅中运动的速度快５至１０倍。
但砷化镓比较难于制造和加工，在它上面组装晶体管不能像在硅片上那样密集，价格也高。
以上来自百度百科GaAs属于III-V族化合物半导体材料，其能隙与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高。
与硅太阳电池相比，GaAs太阳电池具有较好的性能光电转化率砷化镓的禁带较硅为宽，使得它的光谱响应性和空间太阳光谱匹配能力较硅好。
目前，硅电池的理论效率大概为23％，而单结的砷化镓电池理论效率达到27％，而多结的砷化镓电池理论效率更超过50％。
目前全世界专业制作砷化镓聚光电池的工厂有美国的Emc ore，Spectr oLab（波音的子公司）和德国的Az urSpa ce等，中国的产业化推广还未成形。
光伏新技术系列：TOPCon电池专题-TOPCon引领P型转N型，技术迭代初期性价比为王
TOPCon引领P型转N型，技术迭代初期性价比为王光伏新技术系列：TOPCon电池专题证券研究报告太平洋证券研究院新能源团队刘强执业资格证书登记编号：S11905220800012022年10月9日报告摘要1、TOPCon与Perc的兼容性带来成本优势，新结构打开增效空间工序上，TOPCon与Perc步骤部分兼容，TOPCon路线磷扩改为硼扩，增加隧穿层及Poly层的制备，删去了激光开槽工序，新技术中，TOPCon产线建设成本较低。
结构上，TOPCon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触（Tunnel Oxide Passivated Contact）太阳能电池技术，通过背面氧化层有效降低表面复合和界面复合，较大幅度提升效率。
2、TOPCon降本增效路径较明确，有望借力TBC与钙钛矿叠层进化为未来技术电池片降本增效可以从两个角度出发：1）降低光学损失方面，可以通过优化绒面结构、细栅线、增加增透膜、改善背面面貌等降低损耗；2）降低电学损失方面，优化硅片性能、SE激光工艺等。
未来技术发展上，随着TBC技术成熟，TBC大规模产业化有望在2024年开启，最终走向钙钛矿叠层技术。
3、对比市场其他技术路线，TOPCon在当前时点性价比高当前时间点，TOPCon与Perc单位成本差异逐步减少，单位溢价可观，TOPCon是新技术中性价比最高的。
TOPCon盈利能力有望在2023年持续提升，优质企业盈利能力将凸显。
4、研发能力强、投产节奏快、团队精细化管理能力强的企业有望充分收益晶科能源产能扩张最快，截至2022年第三季度已有16GW产能实现满产，有望充分享受窗口期溢价。
中来股份研发TOPCon 较早，TOPCon3.0落地后，有望跃居行业前列。
钧达股份并购捷泰科技，产能落地快且产线数据优秀。
5、风险提示技术升级不及预期，新增装机增速不及预期，行业竞争加剧。
目录Content s1TOPCon工序：与Perc兼容设备成本低，新结构打开增效空间2TOPCon成长性：降本增效路线明确，借力钙钛矿叠层走向未来3TOPCon盈利性：成本即将持平Perc，技术迭代窗口期充分享受溢价4相关企业分析：新技术带来格局变化，关注团队能力与发力时机5风险提示1.1TOPCon 为N 型电池的技术路线之一，凭借明显的优势有望替代P 型电池成为新一代电池技术。
砷化镓
同时还有很多对砷化镓的研究与了解的报告，例如“GaAs基微机械加工 技术", “GaAs微结构中共振隧穿薄膜介观压阻效应研究”，“基于GaAs PIN二极管的宽带大功率单片单刀双掷开关”，“GaAs 10 bit DAC的抗 辐射设计和实验”，“具有正斜率增益的GaAs MMIC宽带放大器芯片设 计”等。 一些相关文献资料：
1 辐照效应
1.1 电路选取 GaAs加权相加电路是一个中等规模集成电路，完成将输入的数字信 号合成模拟信号的功能，具有数模混合的功能，在试验过程中可以充分 研究辐射对数模结构的影响。通过研究加权相加电路在辐射前后的效应， 统计分析试验结果，从而优化电路，开发具有抗辐射能力的GaAs IC，建 立涵盖电路设计、工艺制造、测试和试验等一整套GaAs IC的生产制造技 术，满足我国航空航天领域对GaAs IC的需求。 1.2辐照损伤机理 GaAs MESFET是以“多子”来输运电流的有源器件，因此其本身具 有很高的抗辐照特性。从资料上看GaAs MESFET在抗辐射加固上的主要
1
应用
砷化镓于1964年进入实用阶段，砷 化镓可以制成电阻率比硅、锗高 3 个数量级以上的半绝缘高阻材料 , 用来制作集成电路衬底、红外探测 器、γ 光子探测器、微波集成电路、 红外线发光二极管、半导体激光器 和太阳电池等元件。由于其电子迁 移率比硅大 5 ～6倍，故在制作微波 器件和高速数字电路方面得到重要 应用。此外，还可以用于制作转移 器件──体效应器件。
2.制造技术
以热分解的方式在衬底上进行气相沉积（气相外延），生成Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ 04 族化合物半导体及其三元、四元化合物半导体薄膜单晶。20世纪70年代末， MOCVD开始用于研制GaAs太阳电池。与LPE相比，MOCVD虽然设备成本较高，但 具有不可比拟的优越性。两者的比较如表1所示。 外延技术 LPE MOCVD
太阳能光伏组件制造技术习题答案
太阳能光伏组件制造技术习题答案习题11.画图说明太阳能电池的工作原理。
答：PN结光生伏特效应示意图如图1-8所示，其工作原理如下：当太阳光照射到半导体表面时，半导体内部N区和P区中原子的价电子受到太阳光子的冲击，通过光辐射获取到超过禁带宽度E g的能量，脱离共价键的束缚从价带激发到导带，由此在半导体材料内部产生出很多处于非平衡状态的电子—空穴对。
这些被光激发的电子和空穴，或自由碰撞，或在半导体中复合恢复到平衡状态。
其中复合过程对外不呈现导电作用，属于光伏电池能量自身损耗部分。
光生电子-空穴对在耗尽区产生后，立即被内建电场分离，光生电子被推向N 区，光生空穴被推向P区。
因此，在P区有过剩的空穴，在N区有过剩的电子，如此便在PN结两侧形成了正负电荷的积累，产生与势垒电场方向相反的光生电动势，也就是光生伏特效应。
将半导体做成太阳能电池并外接负载后，光电流从P区经负载流至N区，负载即得到功率输出，太阳能便变成了电能。
2.画出太阳能电池的等效电路图，说明各等效参数的含义。
答：图中I ph为光生电流，此值正比于太阳能电池的面积和入射光的辐照度。
I D为暗电流，是太阳能电池在无光照时，由于外电压作用下PN结内流过的单向电流，其方向与光生电流方向相反，会抵消部分光生电流。
I L为太阳能电池输出的负载电流。
U OC为电池的开路电压，与入射光辐照度的对数成正比，与环境温度成反比，与电池面积的大小无关。
R s和R sh均为硅太阳能电池本身固有电阻，相当于电池的内阻。
3.太阳能电池、太阳能光伏组件的分类如何？答：太能能光伏组件有以下几种不同的分类。
（1）按照基体材料分类可分为晶硅太阳能光伏组件（单、多晶硅）、非晶硅薄膜太阳能光伏组件、微晶硅薄膜太阳能光伏组件、纳晶硅薄膜太阳能光伏组件、多元化合物太阳能光伏组件（包括砷化镓、硫化镉电池、碲化镉电池、铜硒铟等）。
（2）按照结构分类可分为同质结太阳能光伏组件（在相同的半导体材料上构成PN结）、异质结太阳能光伏组件（在不相同的半导体材料上构成PN结）、肖特基结太阳能光伏组件、复合结太阳能光伏组件、液结太阳能光伏组件等。
砷化镓太阳能电池的实际应用幻灯片PPT
• 据悉，目前某些国内企业正在从事将三结砷化 镓太阳电池应用于地面的工作，通过减小电池 的面积，用聚光材料把数百倍的太阳光聚焦到 非常小的电池片上，以减少成本;此外还需要安 装对日跟踪装置追随阳光踪迹，在聚光条件下 其理论光电转换效率可达到40%。
• “不过，目前三结砷化镓太阳电池工艺复杂、 生产成本还非常高，还要解决很多问题，所以 暂时难以进入大规模推广阶段。”据孟宪淦透 露，目前三结砷化镓电池的成本高达数千元/瓦 ，远高于目前15元/瓦的普通多晶硅电池系统成 本。然而，有业内人士预测，在未来几年，随 着生产技术的持续进步，聚光型砷化镓太阳电 池地面应用成本有望不断下降，并逐渐进入快 速发展阶段。
来源：21世纪新能源网
图2. 基于高效砷化镓电池的聚光型光伏 发电系统
来源：21世纪新能源网
神舟九号飞船强日18时49分，神舟九号飞船(下称“神九飞船”)发射12分钟后，在浩瀚太 空中成功展开位于两侧的太阳能电池帆板，犹如神九飞船长出的一对美丽翅膀。 事实上，这对太阳能电池帆板，正是神九飞船的“翅膀”，为其遨游太空并完成 空间探测任务提供着不竭动力。
以伸展出去有好几米长。 • 主持人：我们平时看这个翅膀的时候觉得它好象很小，其实是很大的。而且在这个翅膀上，应该
是有非常多的小的电池块吧？ • 孙彦铮：对，每一块板都布满了太阳电池。一共要有几千片太阳电池。我们现在采用的电池的尺
寸大概是4厘米乘6厘米这种电池。 • 主持人：我们这些太阳电池在太空当中是怎么样工作呢？ • 孙彦铮：太阳电池在船上翅膀上是通过串并联方式组成一个太阳电池阵，这个太阳电池阵在空间
专访：神八采用砷化镓新型电池 设计寿命为一年
• 主持人：孙老师，您在这次“天宫一号”、神舟八号交会对接任务当中主要承担的工作是什么？ • 孙彦铮：我们单位主要承担的工作就是为神舟飞船提供能源，主要是生产研制太阳电池阵。 • 主持人：您所说的太阳电池阵是不是我们能够看到的，在咱们飞船上面的两个小翅膀？ • 孙彦铮：不是小翅膀，是很大的两个翅膀。 • 主持人：它们的直径大概能有多大？ • 孙彦铮：一共两个太阳翼，每个太阳翼有四块太阳电池板，每块板的尺寸是一米五三乘两米，所
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砷化鎵太阳能电池或将逐渐取代晶硅太阳能电池来源：网络来源日期：2012-7-13 作者：全球电池网点击：15639根据最近刚刚结束的京都议定书修改，未来高耗能产品输出将受到严格限制。
生产过程须高耗能的单、多晶硅太阳能电池将面临严苛挑战。
而具环保低耗能且发电转换效率更高的砷化鎵太阳能电池，估计将逐渐取代晶硅太阳能电池市场。
目前市场上量产的单晶与多晶硅的太阳电池平均效率约在15%上下，为了提炼晶硅原料，需要花费极高的能源，所以严格地说，现今的晶硅太阳电池，也是某种型式的浪费能源。
而砷化鎵太阳能电池，由于原料取得不需使用太多能源，而且光电转换效率高达38%以上，比传统晶硅原料高出许多，符合修改后的京都议定书规范，估计未来将成市场主流。
为了解决这一问题，人们不得不把眼光盯向薄膜电池，使近年薄膜电池异军突起，引起投资者的极大兴趣。
但薄膜电池光电转换效率相对较低，特别是砷化镓薄膜电池价格昂贵，目前仅在空间领域应用，给光伏产业的大规模发展带来一定制约。
而采用砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统即所谓HCPV系统，却能实现光热与光伏的综合利用，并充分降低生产成本、提高转换效率，为光伏产业更大发展开辟新的市场空间。
一、砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统的基本构想在光伏发电产业中，单晶硅和多晶硅等硅基光伏电池几乎占到全部产量的94%以上。
由于近年太阳能级硅材料供不应求，且持续大幅度涨价，在一定程度上制约了硅基光伏电池的发展。
因此，如何提高光伏电池的转换效率和降低光伏电池的生产成本，成为目前光伏产业必须研究和解决的核心问题。
人们一方面在研究和扩大太阳能级硅材料的生产，另一方面又在研究和推广不用或少用硅材料来生产新的光伏电池。
在这样一种背景下，非晶硅、硫化镉、碲化镉及铜铟硒等薄膜电池应运而生，乘势发展。
上述光伏电池中，非晶硅电池效率低下，且稳定性有待提高。
尽管硫化镉、碲化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜电池效率高，成本较晶体硅电池低，且易于大规模生产，但是镉有剧毒，会对环境造成严重污染，硒和铟是储量很少的稀有元素，因此大规模发展必将受到材料制约。
而砷化镓化合物材料具有十分理想的禁带宽度以及较高的光吸收效率，适合于制造高效电池。
此外，还可以通过叠层技术做成多结砷化镓基电池，以进一步提高转换效率。
但是，由于砷化镓基材料价格昂贵，砷化镓薄膜电池目前只在航天等特殊领域应用，离地面应用的商业化运行还有很大距离。
为了降低光伏电池的发电成本，可采取的有效途径之一就是研发和应用砷化镓薄膜电池聚光发电系统。
在获得同样输出功率情况下，可以大大减少所需的砷化钾薄膜电池面积。
相当于用比较便宜的普通金属、玻璃材料做成聚光器和支撑系统，来代替部分昂贵的砷化镓薄膜电池。
在这种聚光系统中，如果聚光率超过10倍以上，则系统只能利用直射阳光，因而必须采用跟踪系统相互配合，才能充分发挥效能。
在固定温度下，光伏电池效率随聚光率变化的一般趋势是，在低聚光率时，电池效率随聚光率的增加而增加，在高聚光率时，则随聚光率的增加而降低。
光伏电池在高聚光大电流下，其工作温度的升高将导致效率的下降，因此，聚光跟踪系统还需要配备有效的散热设备。
考虑到系统的整体经济性，可以通过主动制冷方式，在对光伏电池快速散热的同时，充分利用热能生产热水，最终实现实现太阳能光热和光伏的综合利用，以充分发挥整体效能。
二、砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统的组成部件(一)电池片1. 砷化镓(GaAs)的发展潜力砷化镓(GaAs)半导体材料与传统的硅材料相比，它具有很高的电子迁移率、宽禁带、直接带隙，消耗功率低的特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。
因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。
所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于激光器、无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。
砷化镓除在I C产品应用以外，也可加入其它元素改变能带隙及其产生光电反应，达到所对应的光波波长，制作成光电元件。
还可与太阳能结合制备砷化镓太阳能电池。
作为通信、微电子以及光电子的基础材料GaAs材料，世界上其晶体生长技术和器件制作技术已较成熟，其应用领域不断扩大。
其中，砷化镓在WiMAX和WLAN应用市场上，将有明显增幅，预计到2010年，市场需求近10亿美元，增长23%。
在砷化镓太阳能电池上，也有部分要量产的企业。
在砷化镓微波元件需求上，可望再倍增，用于蜂窝回程通信的GaAs芯片市场2007年达到了峰期。
未来砷化镓发展势必将与Si、GaN以及SiGe一同参与市场竞争。
砷化镓集成电路，用半导体砷化镓(GaAs)器件构成的集成电路。
构成GaAs集成电路的器件主要有肖特基势垒栅场效应管、高电子迁移率晶体管和异质结双极晶体管。
20世纪70年代初，由于高质量的GaAs外延材料和精细光刻工艺的突破，使GaAs集成电路的制作得到突破性进展。
同硅材料相比，GaAs材料具备载流子迁移率高、衬底半绝缘以及禁带较宽等特征，因此用它制成的集成电路具有频率高、速度快、抗辐射能力强等优点。
它的缺点是材料缺陷较多，集成规模受到限制，成本较高。
GaAs集成电路可分为模拟集成电路如单片微波集成电路和数字集成电路两类。
前者主要用于雷达、卫星电视广播、微波及毫米波通信等领域，后者主要用于超高速计算机及光纤通信等系统。
2. GaAs电池片技术特点市场上的聚光光伏电池系统组件大部分仍采用单晶硅太阳能电池，基于砷化镓基多结太阳能电池的产品在国际市场上刚刚崭露头角，尚未进入国内市场。
高效太阳能电池是聚光光伏、光热综合利用系统的核心部件。
在500-1000倍的高倍聚光条件下，其芯片和模组制作工艺都与低倍聚光下不同，需要重新设计工艺条件。
在适合高倍聚光的光伏电池工艺中应充分借鉴激光器、发光二极管等器件的先进设计方法。
采用低成本、高热稳定性的不含金的合金作为III-V聚光光伏电池顶部网格电极材料，通过优化电极结构和制作工艺，在不改变电池外延结构的条件下，开发出500至1000倍聚光下高效多结光伏电池低成本产业化生产工艺，使光电转换效率达到30%，并获得较高的工作稳定性。
(二)聚光器由于高效砷化镓光伏电池的生产成本较高，因此提高聚光器的聚光倍数、聚光效率和均匀性成为充分发挥砷化镓光伏电池效率优势、降低聚光光伏、光热综合利用系统成本的关键之一。
光伏聚光器是利用透镜或反射镜将太阳光聚焦到光伏电池上。
按光学类型划分，常用的聚光系统通常分为折射聚光系统和反射聚光系统。
对于实际应用来说，菲涅尔透镜成为理想之选。
它的聚焦方式可以是点聚焦，也可以是线聚焦。
点聚焦时，将太阳光聚焦在一个光伏电池片上;线聚焦时，将太阳光聚焦在光伏电池组成的线列阵上。
反射式聚光系统也可以分为点聚焦结构和线聚焦结构。
但是传统菲涅尔透镜存在难以实现的高接收角、聚光后光强分布不均匀和易老化变形等问题。
而反射式聚光器聚光倍数较低，难以大幅度降低发电成本。
(三)跟踪器对于砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统来说，对日跟踪器必不可少。
这主要是由于随着聚光比的提高，聚光光伏系统所接收到光线的角度范围就越小，为了更加充分地利用太阳光，聚光光伏系统必须辅以对日跟踪装置。
因此，通过对聚光光伏系统跟踪信号的产生、自动控制的机理、驱动执行部分的实现以及保护应急措施的考虑，研究出跟踪精度高、运行安全可靠、抗干扰能力强、制造和运用成本低、用户操作界面友好的太阳能跟踪器，对于成功开发砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统是至为重要的。
目前，对日跟踪器的设计方案众多，形式不拘一格。
点聚光结构的聚光器一般要求双轴跟踪，线聚光结构的聚光器仅需单轴跟踪。
由于砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统不得不经受安装地区恶劣的气候条件，如风、沙、冰雹、雨、雪等的侵蚀和损坏，因此，跟踪系统的可靠性仍需进一步的提高。
(四)散热器温度是影响太阳能电池光电转换效率的重要因素之一。
聚光太阳电池在运行过程中，未被利用的太阳辐射能除一部分被反射外，其余大部分被电池吸收转化为热能。
如果这些吸收的热量不能及时排除，电池温度就会逐渐升高，发电效率降低，而且电池长期在高温下工作还会因迅速老化而缩短使用寿命。
因此，为了实现对电池组件的温度控制，可采用无机超导热管技术。
即以多种无机元素组合而成的传热介质，加入到管腔或夹壁腔内，经真空处理且密封后形成具有高效传热特性的元件。
该元件将热量由一端向另一端快速传导的过程中，表面呈现出无热阻快速波状导热特性。
它既可保证聚光光伏电池的光电转换效率，同时又能获得相当可观的光热收益，实现对太阳能的电热联用，以满足普通用户日常生活用电和热水。
三、砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统的开发意义在各国政府的大力支持下，以及光伏市场的需求和聚光光伏技术迅猛提高的趋势下，高效、低廉、可靠、稳定的聚光光伏发电系统正在逐步走向产业化。
在国际光伏市场巨大潜力的推动下，中国作为世界能源消耗第二大国，对于高效、低成本的光伏发电系统的需求更为迫切。
与国际上蓬勃发展的光伏发电相比，国内平板式光伏发电系统技术已经比较成熟，而聚光光伏发电系统还处于技术开发阶段。
只要我们抓住有利时机，瞄准国际光伏电池新材料及器件研究的前沿，积极引进和开发成熟砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统，就能在聚光光伏技术及应用方面取得原创性的、突破性的进展。
砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统是一个技术水平高、涉及学科多、带动作用强的综合产业。
在这个产业链上，包括了研制系统所需要的钢材、玻璃、塑胶材料等产业;包括了与聚光器、跟踪器所密切相关的精密仪器加工和自动控制等产业;包括了与高效太阳能电池相关的关键设备制造、III-V族半导体材料外延和器件制作等产业，包括了与太阳能光热利用相关的传热、水箱、管道等产业，还有相关的蓄电池、逆变器和控制器等产业。
因此，通过研发砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统，能够带动相关产业的迅速发展，提高相关产业的整体研发水平，同时创造更多的就业岗位。
发展砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统，具有良好的节能减排、环境保护和推广应用等社会效益。
以年产聚光砷化镓薄膜电池产量1MW计算，比同等产量的晶体硅光伏电池每年可减少耗电800万千瓦时，节约标煤0.30万吨，减排二氧化碳0.58万吨，二氧化硫40.78吨，二氧化氮34.40吨。
此外，这些光伏光热系统推广应用后每年能够生产电力200万千瓦时，利用热能266万千瓦时，基本满足1400多个普通家庭的日常能源需求，由此又可节省标煤0.18万吨，减排二氧化碳0.34万吨，二氧化硫23.40吨，二氧化氮19.70吨。
同时，砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统的研发和推广，必将对普及太阳能知识，增强全社会对新能源的认识，加快新能源的推广、应用和普及步伐，产生积极而又深远的影响。
同时会得到当地政府相关部门的大力支持。