多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池。各國(guó)研究的品種繁多,大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn),主要有以下幾種:a)硫化鎘太陽能電池b)砷化鎵太陽能電池c)銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池)
Cu(In, Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽光吸收材料,具有梯度能帶間隙(導(dǎo)帶與價(jià)帶之間的能級(jí)差)多元的半導(dǎo)體材料,可以擴(kuò)大太陽能吸收光譜范圍,進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)出光電轉(zhuǎn)換效率比硅薄膜太陽能電池明顯提高的薄膜太陽能電池。可以達(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%,而且,此類薄膜太陽能電池未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)(SWE),其光電轉(zhuǎn)化效率比商用的薄膜太陽能電池板提高約50~75%,在薄膜太陽能電池中屬于世界的水平的光電轉(zhuǎn)化效率。
太陽電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч?,多晶硅?非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。 P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。
單晶硅太陽能的光電轉(zhuǎn)換效率的達(dá)到24%,這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率的。但是單晶硅太陽能電池的制作成本很大,以至于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。多晶硅太陽能電池從制作成本上來講,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,此外,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。因此,從性能價(jià)格比來講,單晶硅太陽能電池還略好。
可供制造太陽電池的半導(dǎo)體材料很多,隨著材料工業(yè)的發(fā)展、太陽電池的品種將越來越多。目前已進(jìn)行研究和試制的太陽電池,除硅系列外,還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽電池,舉不勝舉,通常這些材料都會(huì)用來制作非晶硅電池。