砷化镓(GaAs)是一种化合物半导体:镓(Ga)和砷(As)两种元素的混合物。镓是冶炼其他金属的副产品，尤其是铝和锌，它比黄金更稀有。砷并不罕见，但它有毒。砷化镓在太阳能电池中的应用与它在发光二极管、激光器和其他光电子器件中的应用是协同发展的。 GaAs特别适用于多结和高效太阳能电池的原因： •GaAs带隙为1.43 eV，几乎是单结太阳能电池的理想带隙。 •GaAs具有如此之高的吸收率，需要一个电池只有几微米厚吸收阳光。（晶体硅需要100微米或更大的层。） •与硅电池不同，砷化镓电池对热量相对不敏感。(电池温度通常很高，特别是在集中器应用中。) •用铝、磷、锑或铟制成的砷化镓合金具有与砷化镓相辅相成的特性，使电池设计具有很大的灵活性。 •砷化镓具有很强的抗辐射损伤能力。这一点，加上它的高效率，使得砷化镓非常适合用于空间应用。 砷化镓及其合金作为光伏电池材料的最大优点之一是各种设计方案。亚博网站下载具有GaAs基座的电池可以具有几层略微不同的组合物，其允许细胞设计者精确地控制电子和孔的产生和集合。（为了实现同样的事情，硅电池仅限于掺杂水平的变化。）这种控制程度允许细胞设计师推动更接近理论水平的效率。例如，最常见的GaAs电池结构之一使用非常薄的铝镓砷化镓层。该薄层允许电子和孔靠近连接处的电场。 缺点和机会
GaAs电池成功的最大屏障是单晶GaAs衬底的高成本。因此，GaAs细胞主要用于聚光系统，其中典型的浓缩器电池约为0.25厘米2并能在高浓度下产生充足的电力。在这种配置下，如果组件效率可以达到25%到30%，并且系统的其他部分的成本可以降低，那么成本就足以使GaAs电池具有竞争力。研究人员还在探索降低砷化镓器件成本的方法，例如在更便宜的衬底上制造砷化镓电池;在可移动、可重复使用的砷化镓衬底上生长砷化镓电池;甚至可以制成类似于二硒化铜铟和碲化镉的砷化镓薄膜。 高效的概念和集中器基于砷化镓(GaAs)和相关“III-V”材料的高效太阳能电池历来被用于空间应用。亚博网站下载目前的目标是将该技术进一步发展为集中器技术，并将其扩展到包括三结器件。使用低成本衬底(如玻璃)的设备也在研究中。研究人员的长期目标是通过发展材料科学，推进相关科学和工程，协调与工业和大学合作伙伴的关系，并促进商业化，将III-V材料作为亚博网站下载具有竞争力的陆地光伏技术。亚博老虎机网登录 开发多结技术尽管镓铟磷化(GaInP)/砷化镓串联电池的效率达到了30%，现在已经可以用于商业空间应用，但这些电池还没有集成到浓缩系统中。 |