背場太陽電池

背場太陽電池又稱背場效應太陽電池，是一種結構獨特的太陽電池。其在電池基區背面添加了一個與原內建電場指向相同的電場，形成高低結電場，可以提高開路電壓。但是，背場電池的輻照損失要比常規電池大。

基本介紹

• 中文名：背場太陽電池
• 外文名：back surface field solar cell
• 別名：背場效應太陽電池
• 簡稱：BSF
• 原理：背場效應
• 特點：電池基區背面形成高低結電場
• 優點：具有較高的開路電壓
• 缺點：電池的輻照損失要比常規電池大

電池概述

背場電池是在常規電池的基礎上，用摻硼或澱積鋁層燒結的方法在電池背面P型基體上形成一高摻雜濃度的P⁺層，在常規電池的背面增加了一個P^+_ P高低結，形成了一個背電場。它的作用使產生在基區背面的電子-空穴對加速向P-N結方向擴散，提高了光生載流子的收集效率，從而提高了電池的效率，特別是提高了長波部分的光譜回響。對於高阻背場矽太陽電池，開路電壓可達0.59～0.62 V。電池的效率可達14.0%～14.5%。但是，背場電池的輻照損失要比常規電池大。

電池結構

背場太陽電池在電池基體與下電極相接的邊界處具有一個內建電場。該電場是在電池基體靠近下電極的一側，用擴散等方法建立一個同種雜質的高摻雜區，形成P-P⁺或N-Ⅳ的同種雜質濃度梯度，從而在電池背面產生一個類似P-N結的內建電場。

背場太陽電池結構圖

圖中，基區1代表正常的基區部分，基區2代表靠近下電極的同種雜質的高摻雜區。這種N⁺-P-P⁺(或P⁺-N-N⁺)結構，由於背場的作用，提高了太陽電池的工作電流和工作電壓。

實際套用

由於背場的作用，提高了太陽電池的長波回響和光生電動勢，從而提高了太陽電池的工作電流和工作電壓。背場太陽電池的光電轉換效率較高，因此已經批量生產，並在空間獲得大量套用。但是其耐輻照性能稍差，故通常套用在壽命偏短的低軌道太空飛行器上。