2018年，美国能源部宣布资助2100万美元支持太阳能光热海水淡化技术研发项目，旨在加快太阳能光热海水淡化技术的创新突破，安徽室外太阳能组件，降低光热海水淡化的成本；2019年，我国工业和信息化部、水利部联合发布的《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录(2019年)》中，安徽室外太阳能组件，“太阳能光热低温度多效海水淡化技术”被提及。

2013年，我国较早太阳能光热海水淡化示范项目在海南建成投产，安徽室外太阳能组件，日产蒸馏水约30吨，可解决约5000人对健康饮用水的需求，其产水成本约为传统装置的45%；2020年，沙特较早“太阳能圆顶”海水淡化厂将开工建设，将采用聚光太阳能技术进行海水淡化，生产成本约为0.34美元/吨，远远低于海水淡化厂采用反渗透方法的生产成本。

因此，为了解决单一半导体材料 的局限性，通过外延生长技术，在晶片衬底上精确控制组份和掺杂，制备出多个不同禁带宽度材料串联的外延层，将太阳能光谱分成不同区域有不同禁带宽度的 子电池吸收。

这种多结太阳能电池的**顶层子电池的禁带宽度比较高，往下依次 递减，这样入射能量高的光子被顶层的子电池吸收利用，而能量相对较低的入射 光子则透过顶电池被下面的其他子电池吸收[28]。这样就使得不同能量的入射光子 都能够被充分利用，避免了热损失，实现将较宽范围内太阳光谱的能量***分配利用，从而进一步提高太阳能电池的光电转换效率。基于这项技术，各种双结、三结、四结等多结叠层级联太阳能电池被开发出来。

但是，砷化镓太阳能电池的工艺复杂，技术难度高，由于制备设备和材料昂贵，其成本远大于硅太阳能电池。因此，砷化镓太阳能电池无法大规模应用于地面民用市场。但是在对光电转换效率要求非常高的航空领域，砷化镓太阳电池已经逐步取代了硅太阳能电池。

多结砷化镓太阳能电池相对于硅太阳电池的一个大的优势是，砷化镓太阳能 电池可以由多个子电池串联起来，通过调整不同子电池的禁带宽度，使得不同的子电池可以吸收不同波长范围的太阳光，这样不但大幅度提高了多结砷化镓太 阳能电池的光谱吸收范围，而且就将太阳光谱划分为多个区域，使得多结砷化镓太阳能电池对太阳光的利用效率更高，一定程度上减少了能量远大于禁带宽度的 入射光子在跃迁后的热损失。

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