GaAs太阳电池作为新一代高性能长寿命空间主电源,必将逐步取代目前广泛采

用的

Si 电池,在空间光伏领域占据主导地位。GaAs  

是

III．V族半导体材料的典型

 

代表，禁带宽度

Eg  

是

1．43eV  

，

(理论计算表明，当Eg  

在

1．2～1．6eV范

 

围时，转换效率最高

)

 

与太阳光谱匹配，是理想的太阳能电池材料。和硅 材料

 

 

 

 

太 阳能 电池相 比，

GaAs  

 

太 阳能 电池具有更高的光电转换效率，单结和多结

 

GaAs  

 

 

太 阳能 电池的理论效率分别为

27

 

％和

63

 

％，远远高于

si  

太 阳能电池

 

的最高理论效率

23％。

 

而且

GaAs

 … 

材料太阳能电池具有明显的优势

，在可

见光范围内，

GaAs

 

材料的光吸收系数远高于

Si材料。同样吸收95

 

 

％的太 阳光 ，

GaAs  

 

太 阳能电池只需

5～10~rn

 

 

的厚度 ，而

si太阳能电池则需大于 

150lam。因此，GaAs  

 

 

太 阳能电池能制成薄膜结构 ，质量大幅减小。综 上，

GaAs

 

 

材料可研制更高转换效率 、更好抗辐照性和适应空间恶劣温度变化 的太

 

 

阳能电池 ，必将成为

21

 

世纪卫星航天器的主电源 。而人类当前所使用的矿物

能源日趋耗尽，环境污染日益严重，在严峻的能源替代形势和人类生态环境逐

渐恶化的双重压力下，开发新能源成为世界各国关注的焦点。众所周知，太阳能

是取之不尽，用之不竭的可再生能源。而基于太阳光与半导体材料作用而形成的

光伏效应的太阳能电池的研制与开发是近些年来发展最快，也是最具活力的，

其中

GaAs 叠层太阳电池更成为当今研究的热点。

1GaAs 太阳能电池

1.1  GaAs 太阳能电池基本介绍

   近年来，太阳能光伏发电在全球取得长足发展。常用光伏电池一般为多晶硅