太阳电池的效率

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要判别一个太阳电池性能的好坏，最重要的就是转换效率(h)，转换效率定义为：
http://china-heatpipe.net/up_files/image/2006-10-11/138010.91.gif     其中Pin 为太阳光入射功率，Pm为最大输出功率， Im 与Vm 分别为在最大输出功率时的电流与电压。
+ a6 {3 N- k4 L9 Z# z& V: C# I    要如何製造才能提昇太阳电池的转换效率，一直是学术界努力的目标。主要的做法可从下列几个方向著手：
6 b7 F$ v1 _- ]3 e$ [, j* v1、将不透光的金属电极作成手指状(finger)或是网状，以减少光线的反射，使大部分的入射阳光都能进入半导体材料中。
! y; N5 R2 w( w; z# T+ d9 h2、将表面製成金字塔型的组织(pyramid texture)结构，并加入抗反射层，以减少光的反射量。
3、将金属电极埋入基板中，以增加接触面积，减少串联电阻。
4、点接触式太阳电池(point contact cell)，此电池的特点为电极均做在同一面，如此可增加入射光的面积，且易於焊线。
5、将太阳电池製成串叠型电池(tandem cell)，把两个或两个以上的元件堆叠起来，能够吸收较高能量光谱的电池放在上层，吸收较低能量光谱的电池放在下层，透过不同材料的电池将光子的能量层层吸收。
    目前实验室所製造出的太阳电池，其转换效率几乎可以达到最佳的水準，只可惜他们的製造过程多半过於复杂，而且价格昂贵并未大量生產。
7 N% x( X1 O5 `- `# N+ x( b$ c# z根据文献的记载，目前各种太阳电池的最高效率为：
& x6 C0 x/ v! Y; E1、单晶硅：24.7%
2、多晶硅：19.8%
3、非晶硅：14.5%
% \) R! L: I) ]+ R4、GaAs：25.7%
5、CIGS：18.8%
6、多接面串叠型(InGaP/GaAs//InGaAs, multijunction tandem cell)：33.3%。
" R; F8 b$ t7 H; H+ D1 j: f    由於材料特性上的限制，对於结晶硅太阳电池的效率，几乎已经达到最佳的水準，要再进一步提升的空间有限，目前比较具有成长潜力的应属多接面的串叠型太阳电池，根据美国能源部的研究人员预测，到达2005年时，多接面的串叠型太阳电池效率将可达到40%以上。

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