17、薄膜太阳能电池与空间太阳能电池阵列的发展

薄膜太阳能电池与空间太阳能电池阵列的发展

1. 薄膜太阳能电池效率潜力分析

薄膜太阳能电池近年来备受关注，通过特定的图表（如图3.12），我们可以推测各种薄膜太阳能电池材料的效率潜力。不过，这种比较并非完全准确，因为图表中的曲线计算是基于所谓的“理想”二极管行为，即材料本质上没有任何会增加器件复合电流的晶体缺陷。但实际上，薄膜材料本质上都是多晶的，并不符合这一理想情况。

尽管如此，该图还是展示了截至目前已研究和/或开发的各种薄膜太阳能电池的效率潜力，前提是能够找到克服薄膜多晶性质有害影响的方法。在为地面应用开发薄膜电池方面已经取得了一些进展，不同的研究团队报告了某些薄膜太阳能电池在地面应用中的良好效率。

以下是一些被考虑用于空间应用的薄膜太阳能电池类型及其相关数据：
| 电池类型 | 带隙 | 预测的AM0效率 | 报告的效率 |
| — | — | — | — |
| CuInSe₂ | TO | 17% | 10% (AM0) |
| CuInₓGa₁₋ₓSe₂ | 1.0 - 1.2eV | 17% - 20% | 17% (AM1.5) |
| Ct - Si | 1.72eV | 25% | 10% (AM0) |
| CdTe | 144 | 24% | 16% (AM1.5) |

这里的AM1.5全球是一个定义的地面标准光谱和强度。

2. 薄膜太阳能电池用于空间应用的原因

2.1 低成本潜力

在地面光伏发展计划中，薄膜太阳能电池的低成本潜力已经被多次提及。与单晶硅太阳能电池相比，薄膜器件所需的材料量减少，而且多晶材料可以