高效GaAs基系Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳电池的研究进展

GaAs基系Ⅲ-V族化合物太阳电池具有带隙最优、抗辐射能力强、高效率、高温稳定性好和机械强度高等优点,是目前高效太阳电池的研发重点。从异质结设计、多结结构设计、晶格匹配优化、光谱-能带匹配设计、掺N半导体材料及半导体键合工艺等方面,介绍了Ⅲ-V族高效多结太阳电池近年来的研究进展和关键技术,重点讨论了光谱匹配结构设计和半导体键合等新技术方法。采用半导体键合技术的四结聚光太阳电池最高效率已达46%。同时结合目前的技术现状,对其未来发展进行了展望。

细致平衡原理计算三结太阳电池理论效率

介绍了太阳电池细致平衡限效率计算的基本理论模型和方法。用细致平衡原理分别对晶格匹配(LM)、正向失配(UMM)和反向失配(IMM)Ⅲ-Ⅴ族三结太阳电池光电转换效率理论极限进行了计算分析,理论上确定了实验可行的最优化子电池禁带宽度。

GaAs三结太阳电池1MeV中子辐射效应研究

研究了金属有机气相外延(MOCVD)方法制备的晶格匹配(LM)和正向晶格失配(UMM)砷化镓三结太阳电池在1 MeV中子辐照后的电学和光学性能衰退情况。结果表明:在中子辐照下,电池电学性能,包括短路电流(J_(sc))、开路电压(V_(oc))、最大功率(P_(max))、填充因子(FF)均发生明显衰降,且衰降幅度随注量增加;电池串联电阻Rs随注量增加,并联电阻Rsh随注量减小。在相同注量下,LM和UMM的P_(max)退化情况相近,当中子注量达到6×10^(12)n/cm^(2)时,LM和UMM电池的最大输出功率Pmax分别下降至初始值的72.9%和72.3%。由外量子效率(EQE)光谱退化曲线和子电池积分电流密度可知,两种电池的中电池光电流退化均最明显且为电池的限流子电池。