高效率太阳能电池用锗晶片的发展展望

高效率太阳能电池用锗晶片的发展展望（一）以锗晶片为基板的三结太阳能电池在空间的应用将进一步加强，但未来需求将趋于稳定以锗晶片为基板的三结太阳能电池因其性能好，光电转换率高，而越来越被各国运用到空间供电电源中。自上世纪80年代初以来，国外在航天飞行器空间主电源，尤其是在小卫星空间电源系统中开始应用GaAs太阳电池，GaAs组件所占比例逐渐增。在未来20年内，美国航天航天局在航天飞行器的空间主要电源中将大量采用聚光砷化稼太阳电池。目前，全球在空间供电电源中已超过80%的比例采用了以锗晶片为基板的砷化稼太阳电池。可以预计在未来3-5年，这一比例将会提高到近100%。但由于卫星的研制是一项耗时耗力的工程，需要较长的时间要求，加上地球同步卫星轨道的限制，未来五年人造卫星的发射量将会趋于稳定，每年大致在30-40颗左右，这样对高效太阳能电池用锗晶片的需求量最多为80万片，而目前各国由于使用锗晶片的三结太阳能聚光光伏电池成本较高，地面光伏市场总体来说较难推广，太阳能电池用锗晶片主要仍是提供人造卫星使用。但目前的生产量已基本能满足空间使用的需要，因此，在地面光伏市场的使用量能否提高仍未知的情况下，发展太阳能电池用锗晶片有着一定的风险。（二）地面光伏市场对太阳能电池用锗晶片有着较大的需求潜力目前，随着世界各国对可再生能源的重视，地面太阳能光伏产业正以迅猛的速度发展，但采用的主要太阳能电池生产原料仍是硅晶片，以锗晶片为基板的三结电池尽管性能好，光电转换率高，但由于成本的因素，其在地面光伏市场的发展受到很大的制约。未来随着科学技术的发展，三结太阳能电池的制造成本也将会有下降的可能，这样，地面光伏市场对太阳能电池用锗晶片的需求就将会有较大的潜力，按照目前地面太阳能光伏市场的发展趋势，三结太阳能电池在整个地面光伏市场的运用的比例哪怕提高1%，都有可能带来几十万片到百万片的需求量。（三）高效三结太阳能电池有望在军事装备中得到大面积应用尽管科技在不断进步，备用电池仍然占据了战场上士兵100磅负重的五分之一，他们的包袱包括背包、武器、保护装备和一整套电子装置。这些电池是为保命用的电子元件提供电力，但是它的重量仍然阻碍了前进并加重了攻击弱点。美军在一份计划中设想：到2025年，任何一名美军士兵可以在任何地方补充燃料和电能。20世纪90年代中期，美军开始着力打造数字化部队，GPS、夜视仪、战场数据传输系统等大量数字化装备的配备，使得部队装备特别是单兵装备对电能的需求激增，随着武器系统日益复杂，士兵携带的电池也逐渐加重并成为严重的问题，只有依靠便携式太阳能电池才能解决这一问题。美国国防部高级研究计划署（DARPA）正在支持一个5,300万美元的项目来发展能够满足需要的高转换效率光伏电池。