材料的光电特性.pptx

材料的光电特性光电效应历史光电效应光电效应原理图光电材料太阳能电池太阳光辐射主要是以可见光为中心，分布于0.3微米至几微米光谱范围，对应光子能量0.4eV~4eV之间，
总体来说，理想太阳能电池材料需要具备：
能带在1.1eV~1.7eV之间(对应光波长范围0.73~1.13μm)
直接能带半导体
组成材料无毒性
可利用薄膜沉积技术且可大面积制备
有良好的光电转换效率
具有长期稳定性GaAs太阳能电池GaAs太阳能电池的特点GaAs同质结太阳能电池
GaAs／Ge异质结太阳能电池GaAs／Ge的特点是保持GaAs／GaAs太阳能电池的高效率、抗辐射性和耐高温性的优点，同时又由于Ge的机械强度高不易破碎，因而增加了电池的实用性。且Ge单晶的价格只有GaAs的30％，大大降低了GaAs太阳能电池的成本。而MOCVD技术生长的太阳能电池外延片表面平整，各层厚度均匀，浓度准确可控，制备的GaAs太阳能电池性能也有了明显改进，进一步提高了电池的效率。因此到了20世纪90年代，Ge衬底上异质外延的技术得以进一步发展成熟，很快便替代GaAs／GaAs太阳能电池。GaAs太阳电池国内技术进展在1990年9月发射的FY21B星上,进行了4W组合件的电功率输出试验。试验用54片太阳电池(2并×27串组合件),直接安装在卫星的太阳帆板上,与其处于同一工作状态。经分析计算遥测数据,得到在空间标准条件下组合件输出功率为4.17W(最大为4.5W),对应的光电转换效率为16.37%(最大为17.61%)。在轨运行期间,组合件性能稳定,工作正常。
2001年1月发射的"神舟3号"飞船和2002年5月发射的"海洋21"卫星上,进行了单结GaAs电池的搭载试验。
"十五"末期,国内将在各种卫星上大规模应用单结GaAs/Ge电池。GaAs太阳电池国内现状第五，国内市场这几年的注意力都集中在多晶硅市场，而且是进行的是一种90%以上原料依赖进口，90%以上产品依赖出口的一种模式，没有把注意力集中到本土化光伏发电推广，长此以往，整个光伏产业会缺乏动力需求，这对砷化镓电池产业的发展来说也是不利的。

第六，对于产业化来说，民众认可是很重要的，这些年来，对于砷化镓光伏电池，民众认知度不够，媒介和研究机构的宣传推广工作有些不力。

第七是国家政策，政府政策支持在光伏产业方面比较宏观，目前还没有做到对光伏电池行业进行分类别对待，支持产业发展，在成本竞争不具备优势的情况下，政策支持的不力使砷化镓产业化推进缓慢。GaAs太阳电池的前景GaAs电池质量大、费用高,利用GaAs材料对阳光吸收系数大的特点,可制成薄膜型(厚度5～10μm)。就空间应用而言,薄膜化可大大减轻太阳方阵质量,从而提高电池的质量比功率(由120W/kg提高到600W/kg以上)。80～90年代,GaAs薄膜电池的最高效率虽已达到22%,但由于制备技术难度很大,且大面积薄膜的移植和组装非常困难,因此,其空间应用受到较大的限制。随着大面积GaAs薄膜电池的均匀性、剥离、移植、组装及配套柔性帆板等方面研究的深入,预期在未来5～10a内,高效率大面积GaAs薄膜电池逐步应用于空间
聚光太阳电池