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造成目前太阳能板转换效率不高的主要原因在于“低能光子能量”与“高能光子能量”的损失，两者将太阳能板的理论限制效率限制到40％左右。以下简单说明针对各损失机制的改善方法。
1．降低低能光子能量损失
采用低带隙的光电半导体材料，举例来说，典型结晶硅的带隙是1．1 eV，因此仅能吸收波长短于1100nm的光子。
2．降低高能光子能量损失
采用高带隙的光电半导体材料。综合前两点，采用多带隙半导体材料的组合可以有效提高不同能量光子的使用率。
3．降低吸收效率与反射损失：(1)可尽量使用高光吸收系数的半导体材料；(2)减少金属电极面积，用透明导电电极来取代部分金属电极；(3)增加材料的表面粗糙程度，使用防反射层材料来降低表面反射所造成的反射损失。
4．降低开路电压损失。调整掺杂不纯物的浓度与原材料的费米能级位置。
5．降低填充因子损失：(1)在太阳能板表面或背面电极的边界使用表面钝化层来减少悬键；(2)使用高纯度(低杂质)的太阳能板材料与较佳的制备工艺来减少器件内部的体复合；(3)使用良好导体作为电极，并采用较好的电极结构设计，降低串联电阻。
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