化学电池污染过重，HCA10009在环境保护日益严峻的今天，物理电池的研究和使用尤显重要了。物理电池是指将太阳能、热能或核能转变成电能的供电设备或器件，作为新型、无污染、无废弃物的能源被广泛用于家用电器、汽车蓄电池、航空航天等领域。

   太阳电池是一种利用光生伏特效应把光能转换成电能的器件，又叫光伏器件，如图6.1所示，主要包括单晶硅电池和单晶砷化镓电池等。日光照射太阳电池表面时，半导体PN结

的两侧形成电位差，典型的输出功率是5—OrriW/cffr2，单体电池尺寸为2×2～5.9×5. 9cnr2。太阳电池具有可靠性高、寿命长、转换效率高等优点，可做人造卫星、航标灯、晶体管收音机等的电源。

   用于航天领域的太阳电池常用半导体硅制成（硅光电池），使用的单晶硅太阳电池的基本材料为纯度达0. 999999、电阻率在10欧．cm以上的P型单晶硅，包括PN结、电极和减反射膜等部分，受光照面加透光盖片（如石英或掺铈玻璃）保护，防止电池受外层空间范艾伦带内高能电子和质子的辐射损伤。单晶砷化镓太阳电池的理论光电转换效率为24%，实际达到18%，它能在高温、高光强下工作，耐辐射损伤能力高于硅太阳电池，但镓的产量较少，成本高。

   级联PN结太阳电池是在一块衬底上叠加多个不同带隙材料的PN结，带隙大的靠光照面，吸收短波光，往下的带隙依次减小，吸收的光波波长逐渐增长，这种电池可以充分利用日光，使光电转换效率大大提高。同时为了提高单体太阳电池的性能，可以采取浅结、密栅、背电场、背反射、绒面和多层膜等措施。增大单体电池面积有利于减少太阳电池阵的焊接点，提高可靠性。