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微型高效太阳电池

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研发背景
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%。

微型高效太阳电池是三结砷化镓太阳电池不同形状的变种,包括梯形、三角形等多种形状,产品具有高效率、低成本的特点,同时尺寸小便于在有限面积内部布片更多太阳电池。

应用范围
砷化镓三五族太阳能电池,砷化镓(GaAs)被运用于太空作为发电用途已有很长的历史,主要因为砷化镓具有良好的耐热、耐辐射等特性,因此被广泛利用在太空发电用途,唯价格过于高昂,故过去未被使用于地面及家庭消费性用途。然随着人类对半导体材料的认识益深,搭配上聚光光学组件,
如今三接面砷化镓电池之转换效率已可高达40%,制造成本亦大幅降低。在全球热切寻找永续替代能源的今日,高效率砷化镓太阳能电池将是光能发电的另一项重要选择。

微型高效砷化镓太阳电池特别适用于微纳卫星、小型无人机、地面光伏组件、可穿戴电子产品等。

技术路线及原理
三结砷化镓太阳能电池外延生长采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)技术一次形成。以P 型单晶锗为基底,以三甲基镓、三甲基铟、三甲基铝、磷烷和砷烷为材料,采用P 型二茂镁、N 型硅烷作为掺杂源来生产

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,且能耐高温。与硅太阳电池相比,GaAs太阳电池具有更高的光电转换效率和更好的温度耐受性。

技术特色
单片效率27%(AM0),峰值功率电压2.29V,峰值功率电流密度16.0mA/cm^2,单片尺寸:三角形35.4*16.7mm,梯形35.4*13.6*14.7mm

经济效益分析
相比于晶硅电池具有更高的效率,尺寸小、形状多样化,便于有限面积内贴布更多电池片。