表6-1为GaAs太阳电池的优缺点

表6- GaAs太阳电池的优缺点

1.优点

1）GaAs具有直接带隙的能带结构，其带隙宽度E_g=1.42eV（300K），处于太阳电池材料所要求的最佳带隙宽度范围。当光子能量超过其带隙宽度后，光吸收系数剧升到10⁴／cm，仅经过1μm左右的厚度，进入的光强便衰减到原值的1／e左右，衰减的原因是本征吸收激发光生电子-空穴对而造成的，经过3_μm左右，进入光的95％都被吸收。Si材料要数十到上百微米厚才能充分吸收进入的太阳光。

2）GaAs太阳电池具有良好的抗辐照能力。经过1M eV电子辐照，光电转换效率仍能保持在原值的75％以上，而Si太阳电池只能保持在原值的66％。对于高能质子辐照的情形，两者的差异更为明显。以低轨道商业卫星所用太阳能电池为例，GaAs太阳电池初期效率为18％，Si太阳电池初期效率为13％，初期效率之比为1.3。然而，经过低地球轨道的质子辐照，GaAs太阳电池的终期效率下降为14.9％，Si太阳电池的终期效率下降为10.0％，GaAs太阳电池的终期效率是Si电池的1.5倍。

3）温差系数较小。GaAs太阳电池的温度系数约为－0.23％℃^－1，而Si太阳电池的温度系数约为－0.48％℃^－1。200℃时，GaAs太阳电池的效率下降约50％，Si太阳电池的效率下降约75％。因为GaAs的带隙较宽，要在较高的温度下才会产生明显的载流子本征激发，使暗电流随温度的提高增长较慢，从而使开路电压减小较慢，最终使效率降低较慢。

4）光电转化效率高。GaAs组成的叠层电池效率是所有太阳电池中效率最高的，超过30％。(www.daowen.com)

由于GaAs基系太阳电池有上述优点，其在空间领域已取代了Si太阳电池。随着成本的降低，其地面应用已成现实。

2.缺点

1）材料价格高。GaAs材料的价格是Si的10倍左右，目前采用聚光的措施降低成本，但效果并不很好，因为增加了聚光系统成本。这方面待辟新路。

2）制备技术复杂。目前已将液相外延技术（LPE）、分子束外延技术（MBE）改进为金属有机化学气相外延技术（MOCVD），质量、产量都得到很大的提高。

3）材料密度大。GaAs材料密度为5.32g／cm³，是Si材料密度的2倍多，但是采用MOCVD技术后，电池厚度只有几微米。

4）GaAs材料的机械强度较低，易碎，目前采用锗（Ge）衬底可加以克服。