太阳能光伏电池及其应用复习资料.docx
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太阳能光伏电池及其应用复习资料
太阳能光伏电池及其应用
第一章总论
１ 点燃近代产业革命之火的是发明蒸汽机（1769年）的詹姆斯.瓦特。
这就是煤炭文明的开始。
此后固体的煤炭变迁为液体的石油、气体的天然气。
２ 19世纪中叶由埃特尼.勒努瓦发明的现代内燃机的雏形——汽油机是瓦特发明蒸汽机100年之后的事了。
不久这一技术为内燃机及汽车的发明奠定了基础。
３ 1903年，作为汽车司机的莱特兄弟把汽油机装在飞机上，并试飞成功。
4生态发电：
不同于化石能源消费的原子能发电。
例如：
太阳能发电、风力发电。
5三重矛盾的解决方法：
清洁能源的开发。
6三重问题是指：
伴随着能源的消耗，以及化石能源为主体的资源需求结构会造成对地球环境的破坏。
7到达地球表面的太阳能，是通过几乎接近真空的宇宙空间，以电磁波的形式辐射过来的。
8为什么从地面看到蓝天的原因：
因为太阳辐射进入大气层以后，太阳光中的紫外线及蓝色高能量部分，由于空气中分子的漫反射而损失，所以从地面看天空是蓝色的。
9太阳常数：
若把地球到太阳的平均距离定为1.495*108km，在没有大气吸收和散射的地方，入射方向为垂直的1cm2平面上入射可得到的太阳辐射能力，定义为太阳常数。
10太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与地球表面投影面积的乘积。
11人类从地球表面采集的能源约有99.98%余下的0.02%是地热能。
12太阳能发电的独特特点：
A没有运转部件，可以安静地生产清洁能源；B维护简单，容易实现自动化和无人化；C与规模大小无关，可按一定的效率发电；D由于是模板结构，易于产生规模化效益；E用扩散光也可以发电（这也是基于量子效应发电法的优点）；F光发电是对废弃能源的有效利用。
13用太阳能电池将太阳能直接转换为电能的“太阳光发电装置”其本身的优点是：
输入的太阳光线是储量无限的，并且“免费”。
第二章太阳能电池的原理及装置物性
1决定半导体光学性质最重要的波段是从红外光到可见光这一范围。
2光引起的电子跃迁“门槛值”所需的能量，是由原子规则排列产生的结晶结构中的禁带宽度所决定的。
3为什么说半导体的光学性质一般有很大的结晶光学常数：
因为在光子学领域使用的是从可见光到红外光的波段，是半导体结晶中单位能级大小的1000倍以上，所以半导体的光学性质一般有很大的结晶光学从行数。
4光生伏特效应：
在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于pn结产生了内部载流子的话，就会因扩散或漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象就叫做光生伏特效应。
5丹倍效应：
若与光照射方向平行的实验材料的厚度d与光的浸透深度相比较大时，多数的半导体会在实验材料的表面和内部之间产生电位差，这就是丹倍效应。
6PEM效应：
在引起丹倍效应的实验材料与光垂直的方向上加一个磁场，因为丹倍效应产生的扩散电流受到劳伦斯力的影响，就会产生空穴电力，这一效应就叫做PEM效应。
PEM效应对于光传导效应较大、载流子移动量大的材料，表现得更为显著。
7太阳能电池的原理：
太阳能电池由于要接收太阳辐射光，所以具有很大面积的pn结二极管，引起光电效应必要的内建电场，就是利用了pn结的界面诱导电场。
单晶硅太阳电池是由光透过薄的n型表面层和背面的p型层组成。
光照射产生的电子-空穴对，由于pn界面间的内建静电场的作用，电子向上部电极集合、空穴向下部电极结合，在两电极间形成了内建静电场，产生了光电效应；另一方面，与照射光束密度（单位时间的光照射密度）成比例的电流，就会流到外部。
8太阳能电池的转换效率：
伊塔=（太阳能电池的输出功率/进入太阳能电池的太阳能）*100%。
9国际电气规格标准化委员会IECTC-82关于地面上使用的太阳能电池，定义太阳光线通过的空气质量条件为AM-1.5，输入光的功率为100mW/cm2，在负荷变化时最大电力输出与其的比值，用百分数表示，称为标称效率。
10填充因子（FF）FF=最大输出功率/（开路电压*短路电压）。
太阳能电池好坏的重要指标。
11理论极限效率：
太阳能电池的转换效率，从半导体材料的光吸收光谱求得的短路光电流密度和考虑了这种材料与太阳光谱整合限制后的转换效率，称为理论极限效率。
12产生太阳能电池损失的主要原因：
白白透过太阳能电池所用材料而不能产生载流子的部分和在表面反射或慢射损失的能力是最大的损失原因。
（太阳能电池的损失包括可回收和不可回收）。
13可以回收的能力中的损失部分大致可以分为：
A由于光谱响应本来应该为有效光，却因表面反射而损失的反射损失；B由于光吸收生成的载流子中，太阳能电池的表面或者背面电极由于与环境复合造成的表面复合损失；C光生成载流子在半导体的体内复合形成的体内复合损失；D太阳能电池供给负荷的电力在电流流动时从电极到半导体容体内的电阻焦耳热的串联电阻损失。
14电压因子损失：
光生载流子由于半导体中的内建静电场产生漂移，所形成极化电场虽然变成了输出电力，但此时如果超过pn结对不纯物浓度决定的扩散电位VD，也得不到起始电力。
也就是说，存在具有最低禁带宽度的损失，此损失叫做电压因子损失。
如何尽量抑制分类中的损失，是太阳能电池设计技术的重点。
15太阳能电池作用的四个基本功能：
A光学整合（尽量将有效导入到半导体中的光能进行整合的功能也是非常重要的）；B光载流子的生成；C生成载流子的分极（由内部电场引起的光生成载流子的分极功能是最基本的过程）；D载流子的收集电极（为了发挥太阳能电池能量转换因子的作用，将光生成的电能有效输出到输出端的电极配置的设计也是重要的因素）。
16与光载流子有关的半导体功能，A最重要的就是在受光部分尽量接受尽肯能宽的频率范围的光，并满足无反射条件，这一点可以通过使用导电膜，将折光率引入到半导体之中的方法。
B还有进行表面的凹凸不平的设计，通过半导体内的多重反射，将入射光封闭在半导体内的方法。
17提高太阳能电池的效率的方法：
A尽肯能地减少能量转换过程中的各项损失；B尽肯能多地将太阳辐射的能量进行收集；C尽可能地扩大半导体中可收集到光的频率范围。
18高效率化的原理机构与具体的技术：
A入射到材料的光能的有效封闭：
a无反射（AR）覆盖（减少表面反射损失）；b织构形表面凹凸不平处理（利用慢射增大有效浸透深度）；c内部界面电极的慢射处理BSR。
B光生载流子的有效收集和光电效果的增大：
a异质结产生的少数载流子反射镜效应；b漂移型光起电效应，p-i-n结合、分层窗、分层不纯物覆盖；c超晶格的利用。
C光生成载流子的复合损失的减少：
a光生成活性层的膜质的改善；bpn、pi、in结合以及异质结界面的复合引起的减少。
D直接电阻损失的减少（串联电阻）：
a透明电极的低电阻对策；b电极开关的最优化；c隧道效应电极及其最佳配置设计。
E电压因子损失的减少（并联电阻）：
a异质结减少少数载流子的界面复合；b漂移型光起电效应的利用；c其他BSF处理等。
F更宽光谱的光能的收集：
a4端子分层型太阳能电池；b2端子分层型太阳能电池；c异质表面结合；d宽梳状窗的作用（异质结合、超晶格利用）。
第三章单晶硅太阳能电池和太阳能电池模板
1单晶硅太阳能电池的特点：
A转换效率高，小面积转换效率为24%，10cm2可达到21%，在规模化生产中也可以达到15%~18%；B基本技术已成熟；C可靠性高；
2单晶硅太阳能电池制造工程由A电池片工程；B模板工程。
3电池片工程大致可以分为如下三部分：
A从原材料到单晶硅棒；B将单晶硅棒切断，加工成半圆片状；C形成pn结、加入电极，制成电池片。
4单晶硅铸模的制造过程：
原材料用硅砂（SiO2），还原为纯度为97%～98%的金属硅，将它和盐酸反应生成三氯氢硅，在还原、热分解，可得到纯度为7个九以上的多晶硅（棒状和粒状）。
这一方法称为“集麦斯法”。
5将上述多晶硅进行溶解，做成单晶硅，其方法有：
A乔克莱尔斯基（CZ）法。
是将熔融后的多晶硅与单晶硅的结晶进行接触，边缘慢旋转提拉，始结晶生长，最后得到长棒形状的单晶硅铸模；B浮游带熔融（FZ）法
6单晶硅硅片的制造：
A切片（内刀刃切割机或者线行锯）；B研磨（使其表面平滑；C腐蚀（由于切割面是被机械冲击过的，因此会残留结晶变形，是电气特性变坏，因此需用氟酸和硝酸进行腐蚀，使表面减薄10～20微米的程度，最终得到约为300微米厚的硅片。
7n型层的形成方法有：
A气体扩散法。
（是将含磷的气体在高温（800～900℃的）下向硅片进行扩散，形成pn结，一般都是用这一方法）；B涂层扩散法。
（是用含有磷的溶液代替气体进行图层和加热（900度）是磷向硅片中扩散形成pn结。
具有简单易于大型化生产的优点）。
8矩阵化（模板）：
为了使太阳能电池能在室外使用，必须将多个电池片进行连接和封装，进行集成化。
这一过程叫就叫矩阵化，。
矩阵化后的集成电池叫模板。
9电池片高效率化的方法：
A入射光的有效利用（光封闭）。
通过减反射膜减少表面反射，对表面的材料进行蚀刻，进行光封装；B光生载流子收集率的改善。
BSF、超晶格的利用；C光生成载流子复合损失的减少。
光生活性层的膜质改善，结界面的复合抑制；D直接电阻损失的减少。
透明电极的低电阻化、集电极的最佳化；E电压因子损失的减少。
BSF、漂移型光电效应的利用。
10蚀刻的目的：
A减少从表面进入的入射光的反射；B增加光电流。
（单晶硅用碱、成金字塔形，多晶硅用酸、成半圆形，）。
11BSF型电池片：
在背场将不纯物进行喷雾处理，形成p+层，可以改善收集效率。
这一结构叫做BSF。
12p+存在的意义：
由于p+层的存在，A在背侧面中产生了内建电场，可将少数载流子追回，从而减少复合损失；B可以在更长波长范围内改善收集效率。
13HIT型太阳能电池：
是由单晶和非晶硅进行叠层得到的新型太阳能电池。
14与单晶硅太阳电池相比HIT的特点：
具有表面和背面成对称结构的特点。
15HIT太阳能电池片具有以下特点：
A结构较简单，但可以得到较高的转换效率；B随着温度的上升有特性下降的特点，但与以前的结晶系太阳能电池相比，下降的较少，因此实际的发电量较多；C形成非晶硅过程的温度为200度以下的温度，与以前的扩散型结晶系太阳能电池的结合温度为900度相比相当低，可以节省能源；D为了实现表面和背面对称结构，减少热膨胀引起的缝隙，可以使用薄型基片代替硅片，节省资源；D
16两面发电型最特别的有效应用是垂直安装。
17太阳能电池模板的种类：
A超级直线型（优点：
良好的耐久性和可靠性，是目前实用化的太阳能电池的模板中使用最多的。
）；B玻璃包装型（优点：
比超级直线型具有更高的可靠性。
缺点：
重量太重。
）；C次直线型（主要用于轻便携带时使用的太阳能电池模板。
）。
18太阳能电池的主要构成元素都包括：
A表面保护材料（主要使用强化玻璃、透明材料和透明薄膜等）；B填充材料（广泛使用的是热可塑性树脂EVA，通常使用薄膜状的，这种材料在100度前后时，会软化并溶解，但加热到150度左右时又会重新固化（架桥）；C背面保护材料（主要使用塑料薄膜（分单层和多层）、金属板（铝、图层钢板）、塑料板、强化玻璃等）；D框架（轻便且对环境适应性良好的铝）。
19太阳能电池模板的制造过程：
A太阳能电池片；B加入一对金属片（称“爆带”通过焊接等方式安装）；C链接成排的多个电池片（将上一步的太阳能电池片在背侧链接起来。
）；D压膜（将成排的多个太阳能电池片用填充材料EVA填充、用玻璃或者背面薄膜进行压膜处理，再安装用于保护模板周围的框架以及引出电流缆线的端子盒）；E框架及端子盒的安装；FI-V覆盖保护测定。
20压膜分为两部分：
A真空室；B加热装置。
21压膜过程按顺序可以分为如下步骤：
A在加入装置上将模板材料放置成重叠状态；B一边对上下的真空室进行排气，一边用加热装置对实验材料进行加热；C进行一定时间段排气、加热后，停止对上部真空室进行排气，打开阀门导入空气；D下部的真空室继续排气，由于上下的压力差，隔断的膜向加热装置一侧延伸，压迫实验材料，如此加热考约150℃时，EVA开始架桥。
22采光型太阳能电池模板的组成：
A采光（电池片和模板周围开数cm的缝隙）；B发电。
23背面接触电池PERL结构的特点：
A使用高品质的P型FZ单晶硅片；B为了提高电池片表面的光封闭效率，形成了倒金字塔形的蚀刻表面；C为了提高减反射膜的效率，采用了2层结构；D表面和背面的硅表面形成了较薄的钝化膜，降低了表面载流子的复合;E在钝化膜表面开设了小孔，由于在此形成电极，所以可以减少电极部分的金属和硅的接触面积；F在背面的孔周围进行高度喷雾（P+），实现了低电阻化并减少了复合。
24OECO电池片结构的特点：
A通过对电池片表面进行机械加工，可以得到深度约为20微米的垂直的沟，机械加工后，为了消除损伤，进行了蚀刻，也有再进行纹理化的；B在电池片表面的n+层上，形成很薄的氧化膜，然后再在其上面垂直的沟的侧面制备铝电极，为了钝化和防止反射，用PECVD发形成SiN膜；C因表面电极而引起的发电面积损失非常小、减反射膜性能好、电极和硅界面状态良好，可以得到高度转换效率。
25目前硅晶体薄膜制造最引人注目的技术之一是快速热处理（RTP）.
26RTP在半导体领域的应用实例有用紫外线灯对硅基片急速加热（在数百秒时间内加热至1000度）可以形成厚度为0.01微米以下的超薄型硅氧化膜。
第四章多晶硅太阳能电池
1目前，大部分多晶硅基片都是用所谓的铸造法生产的。
2基片的品质及过程评价指标：
A缺陷密度和激光束；B粒界及表面的复合速度等。
3基片技术中最引人注目的是基片的薄形化技术。
4转换效率受粒径大小的影响非常大。
5通过光电转换效率的方法：
A将氮化硅膜用做表面钝化膜（对于高效率是不可缺少的）；B在表面进行蚀刻以增大其面积；C埋入型电极结构；D机械式V型沟加工；E网状印刷Al背面电场层的导入等。
6表面钝化产生的两种效果：
A首先是要等离子体对氢进行活化，然后对粒界进行钝化；B氮化硅膜中所含的固定载流子会产生表面电位，而由于表面电位的变化，会引起实际的表面复合速度下降。
7有表面蚀刻结构所形成的光封闭效果的提高，是高效率化所不可缺少的。
8异质基片上高品质叠层的多晶硅型薄膜技术，目前正在广泛研究的有A化学气相沉积（CVD）；B液相外延（LPE）；C固相结晶化（SPC）。
第五章非晶硅及微晶硅薄膜太阳能电池
1氢化非晶硅的优点：
A连续制造且节能；B大面积；C重量轻;D有可能规模化生产。
缺点：
随着光照射时间的增长其转换效率会下降，产生Staebler-Wronski效应。
2氢化非晶硅以及合金材料，用什么方法可以制造薄膜：
A等离子体CVD；B反应活性喷涂；C热CVD；D光CVD等气相生长法。
3氢化非晶硅系，其物性上的最大特点：
是禁带宽度通常为1
.7～1.8eV比结晶硅要宽，结构混乱引起的光学跃迁动量守恒定律的缓和作用，使其在可见光范围内具有相当大的光吸收系数。
8优良品质的氢化非晶硅的形成条件，需考虑如下条件：
A用表面扩散容易的SiH3有选择性地导入生长表面；B为了促进反应活性物种的表面扩散，增高实际的表面温度，且保持较高的氢覆盖率。
9微晶硅：
在薄膜的生长过程中，如果可以制造这样的环境，即显著地促进非晶硅结构的缓和，例如制造供给高密度原子状态的氢，则非晶薄膜就会形成Si的结晶微粒（尺寸为直径数nm～数十nm）这样的材料就叫微晶硅。
10固定光光栅法，是现在作为太阳能电池材料的最有效的评价方法。
11关于载流子移动度，目前使用由TOF（膜垂直）以及变调光电流法（膜平行、垂直）进行评价的方法。
12微晶硅的特性：
A太阳能电池级的微晶硅是由包含非晶的50nm尺寸的微晶群体、具有（110）优先配位的宏观“有效微晶介质”层组成的，薄膜的电学及光电特性的概括由此决定。
13非晶硅太阳电池的基本结构是pin结，作为其光电流活性层的i层与pn结合起来p/n跃迁区域想对应，有较大的内建静电场存在。
在此区域，一般光照射时的载流子密度比黑暗（热平衡）时的值要大很多，因此不适用于单纯的少数载流子的概念，有必要将电子和空穴的输送作为由内建静电场产生的漂移项一起处理。
14当i层厚度增加时，光吸收的数量及光电流也增加。
15表面复合的影响，对于开路电压整个能带以及对于短路光电流和曲线因子，在特殊的高吸收领域（短波长）中有显著的影响。
16扩散长度（Ln）/d越小，短路光电流Jsc=Jph（0）越低，Jph（V）的电压依存性就越显著。
17高效率化的膜质及结合界面最佳化的有力评价手段是：
DICE。
（通过对此解析的发展，有可能求出在i层内某一位置生成的光载流子在以什么样的程度有效地产生光电流及光电流的空间分布，此解析被命名为DICE.
18非晶硅载流子寿命短、且参杂后会变得更短，所以在pn结上几十显示有二极管特性，其光电效应也是很小的，作为太阳能电池是有问题的。
19MIS型非晶硅太阳能电池的问题是：
光电入射一侧由于有Pt的薄膜，所以有部分的光被吸收掉了，从而限制了电流。
20p-i-n结合型非晶硅太阳能电池与受金属薄膜制模条件等敏感特性所左右的短键垒位型相比较，有如下的特点：
A可以很好地得到大面积的太阳能电池的在现性；B在硅烷气体中调整磷化物等的参杂气体（为了控制价电子而添加少量不纯物）可以大面积地形成均质的半导体结;Cp-i-n各层的制造条件可以独立进行控制，结合部的电位分布设计是有可能的；D规模生产时，制造条件容易控制。
21事实上，现在实用的非晶硅太阳能电池全部都具有p-i-n结构。
22用于民用的太阳能电池，由于电流密度比较小，用覆盖等方法在电池片外部进行集成化。
但室外用太阳能电池由于链接电阻太大不适用。
必须用激光加工等方法通过电池片部分的元件分离和元件间的点结合进行集成化。
23稳定效率：
光照所引起的大部分特性的变化是在最初的一年中，以后其特性是稳定的。
这时的光电转换效率叫做稳定效率。
24在带边缘附近的光吸收系数是间接吸收形式，在很小的薄膜微晶硅电池片中，光封闭技术上微晶硅太阳能电池提高效率的核心技术。
25光封闭只有在如下条件下才能达到：
A背面的入射光没有吸收损失，被反射导入高反射层；B薄膜硅太阳能电池的表面导入织构化结构。
26把pin电池片叠放起来得到的多层结合太阳能电池的效率不会显著降低，但可以提高电压。
此时由于各层的分光响应是相同的，不可能会提高转换效率。
27蜜月型太阳能电池：
同样的Si在红外范围有分光响应的微晶硅太阳能电池和可视光范围中有响应的非晶硅太阳能电池叠加得到的太阳能电池叫蜜月型太阳能电池。
28将分光响应不同的电池片进行组合，制造叠层结构的优点：
A可以分割更宽幅度的光谱进行吸收；B可以更有效地利用光；C可以得到高的开路电压；D用非晶硅系材料多观察到的、由于光致衰退效应引起的光电转换特性下降率得到某种程度的抑制。
29非晶硅/微晶硅/微晶硅三层叠层，三层叠层是为了控制非晶硅顶部电池片薄膜厚度、且尽可能地抑制光致衰退效应的结构。
30光致衰退试验条件：
AAM-1.5；B100mA/cm2的光照；C温度为48度。
第六章CIS以及CIGS系太阳能电池
1小面积电池片的转换效率为19.2%，是所有薄膜材料中最高的转换效率。
2CIGS系半导体有如下特点：
A光吸收系数极大（在可视光区域中，吸收系数可高达10-5/cm，厚度为1微米就有可能从分地吸收太阳光）；B与结晶硅不同，多晶粒界没有少数载流子的拦截，因此可以期待粒径为1微米大小的CIGS也有高的效率;C以CIGS为代表的除黄酮矿系之外还有Al系、S系等，种类丰富，能带工程的自由度也很高。
3在CIGS光吸收层上，用溶液成长法可以产生CdS（厚度为70纳米）。
CdS的溶液生长，是将镉盐/CS（NH2）2/NH3的水溶液，在60～80度的低温下形成的。
4CdS的作用：
ACIGS的光吸收层的表面由于残留有Cu2Se等金属相，因此对于CdS高电阻层产生的分路的降低是必要的；B由氨的蚀刻效果产生的表面氧化层以及Cu2Se是否有除去作用。
5在CdS上，还要形成作为透明导电膜的ZnO。
ZnO是用喷雾法或者MOCVD（有机金属气相生长）法形成的。
作为窗面的CdS在波长范围中，可以得到非常高的收集效率。
6实际上与禁带宽度相对应的开路电压的增加是在减少的。
推测认为这是因为添加了Ga后，形成暗电流的缺陷能级密度增加造成的。
7Na对于CIGS的效果可以从以下几点看出：
A粒径增大的同时，可以促进（112）配位；B可以增加光吸收层的空穴浓度；C可以提高大面积基片的均一化；D可得到高效率的宽Cu/（In+Ga）比区域。
8在制造CIGS薄膜太阳能电池的方法中，广泛使用了：
A蒸镀法（三段法，优点：
膜粒径大，缺陷也少。
多用于高效率电池片的制作）；B硒化法；C喷雾法；D镀金法。
9CIGS是较软的材料，因此不能用激光加工可以用机械扫描。
10光电照射效应：
在缓冲层中还没有用CdS电池片的报道，但在缓冲层中Zn系的电池片，存在着初期状态时性能较低，经过30min左右的光照射后，转换效率提高这一现象，被称为光照射效应。
11CIGS太阳能电池，在室外对太阳光暴露时，可以表现出极其稳定的性能。
不存在非晶硅太阳能电池所看到的光致衰退现象。
因此，在测定性能是，常采用经过30min左右照射后再进行性能评价的方法。
12新的缓冲层（不用Cd的缓冲层）的开发的意义：
A首先是环境问题，对于环保的太阳能电池，还是应该考虑尽量避免使用Cd缓冲层；B其次使用CdS时，是为了开发出具有更高效率转换效率的缓冲层。
13CdS的禁止带宽为2.4eV，这是500nm以下的短波长区域收集效率下降的原因。
14一般在基片上制膜时，不希望在基片上有Na的扩散。
目前在不锈钢基片上形成的电池片可得到17.4%的转换效率，而在聚合物上仅为12.1%。
将溶液生长ZnS用于缓冲层的电池片得到了接近18%的转换效率。
15一般不管什么样的太阳能电池都可以进行聚光工作，提高转换效率。
这时因为工作电流水平高，开放电压以及曲线因子就会提高。
16从CIGS系有优良的耐放射性能可以看出，如果在AM0条件下的高效率化获得成功，极有可能成为未来宇宙空间太阳能材料。
17小面积CIGS系太阳能电池的转换效率为19%，今后为了追求性能的提高，有望采用串联化。
18CIGS系太阳能电池是以高转换效率为特征的。
大面积模板的转换效率为10%，研究开发水平的转换效率为12%～14%。
第七章Ⅲ-Ⅴ族太阳能电池
1太阳能电池材料：
是由元素周期表中的Ⅲ族元素和Ⅴ族元素组成的半导体。
2化合物半导体的特色就是，即使是二元化合物，作为基础物性常数的近代宽度、晶格常数等分布广泛，进一步地，在三元或者四元混合晶体中，物性可以在很大范围内变化。
3太阳能电池材料的禁带宽度为1.4～1.5Ev左右，认为是最合适的。
4Ⅲ-Ⅴ化合物的特点：
一般的Ⅲ-Ⅴ族半导体，由于残留偏向于离子性的共价键的稳定性，因此结晶缺陷少。
可以达到化学量子论上的稳定性优良的完整且巨大的结晶及高纯度的延伸膜，且表面织构化也可以控制。
5Ⅲ-Ⅴ化合物的特点决定的用途：
A用作太阳能电池；B由于半导体的激光受体；C用于受光电池片等。
6Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳能电池的特点：
A高效率；B耐放射性等。
7Ⅲ-Ⅴ族系半导体太阳能电池的特点：
A可期待更高的效率（具有1.4～1.5eV左右禁带宽度的半导体，适合于用作为高效率的太阳能电池材料）；B光吸收系数高，适合于薄膜化（化合物半导体多数是直接跃迁型，光吸收系数很大，因此有数微米的厚度就有望达到非常高的效率。
太阳能电池能够变薄就有可能节约材
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