2 由聚光作用导致高效率化的可能性及其动向

在目前国际上主要的两种聚光电池中，

 

Ⅲ - Ⅴ 族化合物半导体太阳能电池与硅聚光电

池对比，具有以下优点：（

1）能在大范围内改变带隙，藉采用不同带隙材料积层的

多带隙级联光伏器件，可望达到高效率；（

2）因半导体的带隙宽，特性的温度变化

小；（

3）由于具有（2）的特点，能提高聚光倍率；（4）由于光吸收系数大，能将

工作层做得很薄。由于上述特点，故

 

Ⅲ - Ⅴ 族化合物半导体是高效率聚光型太 阳能电

池的最合适材料。
无论选用哪一种材料的单结电池，光电转换效率均限于

26% ～ 28%。为了实现高效

率化，必须充分有效利用太阳光谱。图

2 所示为太阳光谱与因多结太阳能电池材料而

扩大的波长带域之间的关系。太阳光谱覆盖的波长范围为

0.3μm ～ 2μm，对 GaAs 单

结电池，仅能利用波长

0.4μm ～ 0.85μm；而对多结（例如 3 结）电池，如图 2 所见，

最上层的

InGaP（铟镓磷）电池，波长复盖 0.3μm ～ 0.65μm；中间 GaAs 电池，波

长复盖

0.65μm ～ 0.85μm；最下层的 Ge 底电池，波长复盖 0.85μm ～ 1.8μm，因而

实现宽带域化。在

3 结电池中，可望达到高效率非聚光的为 42%，聚光的为 47%；这

也是能组成本结构的化合物半导体的特点之一。