化學(xué)電池污染過重，HCA10009在環(huán)境保護日益嚴峻的今天，物理電池的研究和使用尤顯重要了。物理電池是指將太陽能、熱能或核能轉(zhuǎn)變成電能的供電設(shè)備或器件，作為新型、無污染、無廢棄物的能源被廣泛用于家用電器、汽車蓄電池、航空航天等領(lǐng)域。

   太陽電池是一種利用光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，又叫光伏器件，如圖6.1所示，主要包括單晶硅電池和單晶砷化鎵電池等。日光照射太陽電池表面時，半導(dǎo)體PN結(jié)

的兩側(cè)形成電位差，典型的輸出功率是5—OrriW/cffr2，單體電池尺寸為2×2～5.9×5. 9cnr2。太陽電池具有可靠性高、壽命長、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，可做人造衛(wèi)星、航標燈、晶體管收音機等的電源。

   用于航天領(lǐng)域的太陽電池常用半導(dǎo)體硅制成（硅光電池），使用的單晶硅太陽電池的基本材料為純度達0. 999999、電阻率在10歐．cm以上的P型單晶硅，包括PN結(jié)、電極和減反射膜等部分，受光照面加透光蓋片（如石英或摻鈰玻璃）保護，防止電池受外層空間范艾倫帶內(nèi)高能電子和質(zhì)子的輻射損傷。單晶砷化鎵太陽電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率為24%，實際達到18%，它能在高溫、高光強下工作，耐輻射損傷能力高于硅太陽電池，但鎵的產(chǎn)量較少，成本高。

   級聯(lián)PN結(jié)太陽電池是在一塊襯底上疊加多個不同帶隙材料的PN結(jié)，帶隙大的靠光照面，吸收短波光，往下的帶隙依次減小，吸收的光波波長逐漸增長，這種電池可以充分利用日光，使光電轉(zhuǎn)換效率大大提高。同時為了提高單體太陽電池的性能，可以采取淺結(jié)、密柵、背電場、背反射、絨面和多層膜等措施。增大單體電池面積有利于減少太陽電池陣的焊接點，提高可靠性。