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多接面乐亿佳太阳能电池能隙的选择


多接面乐亿佳太阳能电池能隙的选择

 多接面乐亿佳太阳能电池中每层材料的能隙大小,决定了每个太阳光子会在哪一层中被吸收掉。

 在理想状态下,每层的能隙大小设计应该相近,这样每一层的太阳能电池才能吸收相等数量的太阳光谱。正如前面提到的,光线中超过该层材料能隙的能量,会转换为热能消耗掉,因此每层之间的能隙差异越小越好。此外,为了吸收最多的太阳光源,越上层的薄膜应具有越大的能隙,越底层的薄膜应具有越小的能隙。

 当然,使用越多层的多接面太阳能电池,其对太阳光的吸收效率越好,但这也意味着制造成本的增加。以目前比较常见的三接面太阳能电池所使用的gainp/gaas/ge太阳能电池为例,gainp的能隙为1.8ev、gaas的能隙为1.4ev、ge的能隙为0.7ev,所以在堆栈上,gainp就必须放在最上层,而ge则放在最底层。

 通过调整三元或四元化合物中元素的组成比例,可使其能隙范围变得很广。以三元化合物gainp2为例,其能隙为1.85ev,而晶格常数为5.65a。如果我们想要得到较小的能隙,那么可以在减少ga的比例的同时增加in的比例,直到ga的比例降到0为止,这时得到的就是inp(能隙为1.3ev)。

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