《gaas砷化鎵》ppt課件-文庫吧
2025-04-20 12:14 本頁面
【正文】 ”計(jì)劃中，我國將實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，以占據(jù)國際市場。 [1] 砷化鎵太陽能電池 ? 中文名稱： –砷化鎵太陽能電池 ? 英文名稱： – gallium arsenide solar cell ? 定義： –以砷化鎵為基體材料的太陽能電池。 ? 砷化鎵晶片發(fā)展前景 ? 2022年 5月，新一期英國 《 自然 》 雜志報(bào)告說，美國研究人員研發(fā)出一種可批量生產(chǎn)砷化鎵晶片的技術(shù)，克服了成本上的瓶頸，從而使砷化鎵這種感光性能比硅更優(yōu)良的材料有望大規(guī)模用于半導(dǎo)體和太陽能相關(guān)產(chǎn)業(yè) [2]。 ? 美國伊利諾伊大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員報(bào)告說，他們開發(fā)出的新技術(shù)可以生成由砷化鎵和砷化鋁交疊的多層晶體，然后利用化學(xué)物質(zhì)使砷化鎵層分離出來，可同時(shí)生成多層砷化鎵晶片，大大降低了成本。這些砷化鎵晶片可以像“蓋章”那樣安裝到玻璃或塑料等材料表面，然后可使用已有技術(shù)進(jìn)行蝕刻，根據(jù)需要制造半導(dǎo)體電路或太陽能電池板。 ? 不過，該技術(shù)目前還只能用于批量生產(chǎn)較小的砷化鎵晶片，如邊長 500微米的太陽能電池單元。下一步研究將致力于利用新技術(shù)批量生產(chǎn)更大的砷化鎵晶片。 砷化鎵太陽能 充電器 , 三結(jié) 砷化鎵太陽能電池 片 ? 砷化鎵太陽能電池 砷化鎵太陽電池技術(shù)的進(jìn)展與前景 ? GaAs 太陽電池的發(fā)展已有 40 余年的歷史。 20 ? 世紀(jì) 50 年代首次發(fā)現(xiàn) GaAs 材料具有光伏效應(yīng)后 , ? LOFERSKI 確立了太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率與材料 ? 禁帶寬度 Eg 間的關(guān)系 ,即 Eg = 1. 4～ 1. 6 eV 的材 ? 料光電轉(zhuǎn)換效率高。而 GaAs 材料的 Eg = 1. 43 eV , ? 能獲得較高的轉(zhuǎn)換效率。 J ENN Y等首次制成 GaAs ? 太陽電池 ,其效率為 6. 5 %。 60 年代 GOBAT 等研 ? 制了第 1 個(gè)摻鋅 GaAs 太陽電池 ,但轉(zhuǎn)換效率僅為 ? 9 %～ 10 % , 遠(yuǎn)低于 27 % 的理論值。 70 年代 , ? WOODAL 等采用 L PE 技術(shù) ,在 GaAs 表面生長一 ? 層寬禁帶 Al x Ga12 x As 窗口層 ,大大減少了表面復(fù) ? 合 ,轉(zhuǎn)換效率提高至 16 % ,開創(chuàng)了高效率砷化鎵太 ? 陽電池的新紀(jì)元。 20 世紀(jì) 80 年代后 , GaAs 太陽電 ? 池技術(shù)經(jīng)歷了從 L PE 到 MOCVD ,從同質(zhì)外延到異 ? 質(zhì)外延 ,從單結(jié)到多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)的幾個(gè)發(fā)展階段 ,其 ? 發(fā)展速度日益加快 ,效率也不斷提高 ,最高效率已達(dá) ? 到 29 %。與硅太陽電池相比 , GaAs 太陽電池具有 ? 更高的光電轉(zhuǎn)換效率、更強(qiáng)的抗輻照能力和更好的 ? 耐高溫性能 ,是公認(rèn)的新一代高性能長壽命空間主 ? 電源。從 80 年代至今 , GaAs 太陽電池在空間主電 ? 源領(lǐng)域的應(yīng)用比例日益增大。 ? 1 特點(diǎn) ? GaAs 太陽電池是一種 Ⅲ 2 Ⅴ 族化合物半導(dǎo)體太陽電池 ,與 Si 太陽電池相比 ,其特點(diǎn)為 : ? a) 光電轉(zhuǎn)換效率高 GaAs 的禁帶寬度較 Si 為 ? 寬 ,GaAs 的光譜響應(yīng)特性和空間太陽光譜匹配能力亦比 Si 好 ,因此 , GaAs 太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率高。 Si 太陽電池理論效率為23 % ,而單結(jié)和多結(jié) GaAs 太陽電池的理論效率分別為 27 %和 50 %。 ? b) 可制成薄膜和超薄型太陽電池 GaAs 為直 ? 接躍遷型材料 ,而 Si 為間接躍遷型材料。在可見光 ? 范圍內(nèi) , GaAs 材料的光吸收系數(shù)遠(yuǎn)高于 Si 材料。 ? 同樣吸收 95 %的太陽光 , GaAs 太陽電池只需 5～ ? 10μm的厚度
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1