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在種類繁多的化合物半導(dǎo)體材料中， 不乏兼?zhèn)鋬?yōu)良光電特性、高穩(wěn)定性、宜于加工制造的太陽能電池材料?；衔锟蓸?gòu)成同質(zhì)結(jié)太陽能電池、異質(zhì)結(jié)太陽能電池和肖特基結(jié)太陽能電池。它既可制成高效或超高效太陽能電池，又可制成低成本大面積薄膜太陽能電池，從而拓寬了光電材料的研究范圍， 也極大地豐富了太陽能電池家族。


在化合物半導(dǎo)體太陽電池中，目前研究應(yīng)用較多的有CaAs、InP、CuInSe2和CdTe太陽電池。 世界上光電轉(zhuǎn)換效率最高的是化合物半導(dǎo)體太陽能電池 (如砷化鎵太陽能電池效率η=24%～28%)，或者是以化合物作為重要組分的太陽能電池 (如砷化鎵和硅疊合聚光太陽能電池效率η=32%～37%，薄膜硒銦銅/非晶硅太陽能電池效率η=14%～17%)。由于化合物半導(dǎo)體或多或少有毒性，容易造成環(huán)境污染，因此產(chǎn)量少，常常使用在一些特殊場合。


砷化鉀（GaAs）太陽電池可以得到較高的效率 ，實驗室最高效率已達到24%以上，一般航天用的太陽電池效率也在18%～19.5%之間。砷化鉀太陽電池目前大多用液相外延方法或金屬有機化學(xué)氣相沉積（MOCVD）技術(shù)制備，因此成本高、產(chǎn)量受到限制，降低成本和提高生產(chǎn)效率已成為研究重點。砷化鉀太陽電池目前主要用在航天器上。


現(xiàn)在，硅單晶片制備技術(shù)成熟，成本低，因此以硅片為襯底，以MOCVD技術(shù)用異質(zhì)外延方法制造GaAs太陽電池降低GaAs太陽電池成本的很有希望的辦法。目前，這種電池的效率也已達到20%以上。但GaAs和Si晶體的晶格常數(shù)相關(guān)較大，在進行導(dǎo)質(zhì)外延生長時，外延層晶格失配嚴重，難以獲得優(yōu)質(zhì)外延層。 為此常Si襯底上首先生長一層晶格常數(shù)與GaAs 相差較少的Ge 晶體作為過渡層，然后再生長GaAs外延層，這種Si/Ge/GaAs結(jié)構(gòu)的異質(zhì)外延電池正在不斷發(fā)展中?？刂聘鲗雍穸龋m當變化結(jié)構(gòu)，可使太陽光中各種波長的光子能量都得到有效利用，目前以GaAs為基的多層結(jié)構(gòu)太陽電池的效率已接近40%。


通信衛(wèi)星通常采用太陽電池方陣給各系統(tǒng)供電，并為蓄電池充電，在星食期間，蓄電池給衛(wèi)星供電。過去，太陽電池方陣廣泛采用硅光電池。目前較先進的硅光電池轉(zhuǎn)換效率可達15％，但這種電池已不能滿足大型平臺的要求，現(xiàn)在正在發(fā)展和使用砷化鉀太陽電池。目前單結(jié)砷化鉀太陽電池轉(zhuǎn)換效率一般達18％，雙結(jié)砷化鉀太陽電池可達21～23％。這種電池不僅效率高，而且耐高溫，耐空間輻射?，F(xiàn)在正在研制多結(jié)砷化鉀太陽電池，其轉(zhuǎn)換效率可望達到30％以上。 

原標題：通信衛(wèi)星的太陽電池板——化合物半導(dǎo)體太陽電池