砷化镓太阳电池是由砷化镓材料制成的太阳电池。太阳电池亦称“光伏器件”或“光电池”,是利用光生伏特效应将太阳光的能量直接转换为电能的固态电子器件。由砷化镓制成的太阳电池禁带宽度较常规硅质太阳能电池宽,使其光电效率较常规硅质太阳能电池高,多结的更是达到50%以上。耐温性也较常规硅质电池高,但较脆,一般制成砷化镓薄膜覆于衬底上。

1.砷化镓太阳能电池原理

利用光生伏特效应将太阳光的能量直接转换为电能的固态电子器件。由砷化镓制成的太阳电池禁带宽度较常规硅质太阳能电池宽,使其光电效率较常规硅质太阳能电池高,多结的更是达到50%以上。耐温性也较常规硅质电池高,但较脆,一般制成砷化镓薄膜覆于衬底上。

砷化镓太阳能电池原理

2.砷化镓太阳能电池的结构组成

砷化镓太阳能电池的结构组成

3.砷化镓太阳能电池缺点

1、成本高昂
汉能并不是首先开始研究砷化镓电池的企业,砷化镓电池由于在相对高温情况下的优越性能,一出现就饱受关注,包括很多航空航天机器都在使用砷化镓材料的太阳能发电系统,不过这种电池的成本也是比硅光电池要高出很多的。
首先,由于砷化镓生产方式和传统的硅晶圆生产方式大不相同,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才行,同时砷化镓原材料成本高出硅很多,镓比较稀缺,砷又是有毒物质,所以成本也会相应高昂。
2、电池衰减
传统薄膜太阳能电池由于工艺原因一般颜色更深,这就意味着其热效应就更严重,根据实测数据,早期的薄膜太阳能电池一般性衰减在10%以上,特别是在使用的头几年呈现高速衰减状态,最高能达到20%左右,所以一般厂家会采用低标的办法去销售冲减。例如150W标称100W进行销售。即使是砷化镓电池也需要充分降温,才能保证其发电效率和减缓热衰减。3、封装复杂
砷化镓较硅质在物理性质上要更脆,这一点使得其加工时比容易碎裂,所以,通常的做法是把其制成薄膜,并使用衬底(常为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。薄膜电池的工艺决定了它的封装面板不能使用钢化玻璃,一般是使用双层普通玻璃封装,生产过程货损与安装损坏率相对较高,另外这种封装模式使其散热问题更加严重,直至目前这个问题都难以解决。

砷化镓太阳能电池缺点