关键字：光伏电池、MOCVD、别墅太阳能发电、砷化镓光伏电池

砷化镓太阳电池是光伏发电电池的一种，也是别墅太阳能发电行业中应用比较广泛的一种太阳能电池，该电池除了外延生长、化学腐蚀外，各工艺原理与同硅太阳电池大同小异，下图为空间用砷化镓光伏电池得通用工艺流程：

 

砷化镓太阳电池通用工艺流程图

 

当前，研究和生产m-V族化合物太阳光伏发电电池的主要技术手段为MOCVD。MOCVD技术系统工作原理为：最开始将用于生长的原料与其他物质合成为复杂成分的气体。其中对EI族的Ga、Al、In等，通常与甲烷合成为三 甲基金属有机物作为气相生长的正离子源，如三甲基镓（TMGa)、三甲基招 (TMA1)、三甲基铟（TMIn)等。而第V族的P、As等则与H2气反应生成砷焼 (AsH3)、磷烷(PH3)等氢化物。所合成的这些化合物可能为气态，也可能是液态或固态。通过升温可以使其气化，然后对该气体分压进行控制。

 

与光伏发电电池LPE技术相比较，MOCVD技术的设备和气源材料不仅价格昂贵，而且技术复杂，最重要的一点是这种气相外延生长使用的各种气源，包括各种金属有机化合物以及砷烷(AsH3)、磷烷(PH3)等 氢化物都是剧毒气体，所以MOCVD技术，无论是对生产操作相关人员还是对环境而言，都具有一定的危险性，考虑到该因素，该技术在别墅光伏发电行业使用得较少。

 

抛开MOCVD技术所涉及的气源为剧毒气体，事实上，在材料生长方面，该技术具有一些突出的优点：例如，用MOCVD技术生长出的外延片不仅表面光亮，而且各层的厚度均匀、浓度可控，所以研制出的太阳光伏发电电池效率高、成品率也高；再者，用 MOCVD技术容易实现异质外延生长,可生长出各种复杂的太阳电池结构，所以在获取更高太阳电池转换效率方面具备很大的潜力。另外，在同一次MOCVD生长过程中，仅仅需要通过气源的变换，便可生长出不同成分的多层复杂结构，因此极大增加了电池设计的灵活性， 使多结叠层电池结构的生长成为可能。

 

近年来，在光伏发电行业，各MOCVD设备生产厂家大体上已对设备进行了改进，实现了一炉多片生长，这极大地扩大了 MOCVD设备的生产规模，大大降低了生产成本。伴随着MOCVD技术的进一步改进，MOCVD设备实现在别墅太阳能发电行业占据一席之地也不无可能。