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太阳电池

将太阳光能转换成电能的固体半导体器件,又称太阳能电池或光电池,是太阳电池阵电源系统的重要元件。主要有单晶硅电池和单晶砷化镓电池等。单晶硅太阳电池的基本材料为纯度达0.999999、电阻率在10欧·厘米以上的P型单晶硅。包括p-n结、电极和减反射膜等部分。受光照面加透光盖片(如石英或渗铈玻璃)保护,防止电池受外层空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。单体电池尺寸从2×2厘米2至5.9×5.9厘米2,输出功率为数十至数百毫瓦,它的理论光电转换效率为20% ,实际已达到11.2%~14.8%。单晶砷化镓太阳电池的理论光电转换效率为24%,实际达到18%。它能在高温、高光强下工作,耐辐射损伤能力高于硅太阳电池,但镓的产量较少,成本高。级联p-n 结太阳电池是在一块衬底上叠加多个不同带隙材料的 p-n结,带隙大的顶结靠光照面,吸收短波光,往下带隙依次减小,吸收的光波波长逐渐增长,这种电池可以充分利用日光,光电转换效率大大提高。为了提高单体太阳电池的性能,可以采取浅结、密栅、背电场、背反射体、绒面和多层膜等措施。增大单体电池面积有利于减少太阳电池阵的焊接点,提高可靠性。