GaAs/Ge太阳电池异常I-V特性曲线分析

分析了GaAs/Ge单结太阳电池研制中两种异常I-V特性曲线出现的主要原因：GaAs/Ge界面的相互扩散，形成附加结或附加势垒；并获得与实验有很好吻合的计算模拟结果，进一步证实了理论分析. 此外，在上述分析的指导下，通过降低生长温度和优化成核条件，成功获得了效率为20.95% (AM0,25℃, 2cm×4cm）的GaAs/Ge太阳电池.     

GaAs/Ge太阳电池异常I-V特性曲线分析

分析了GaAs/Ge单结太阳电池研制中两种异常I-V特性曲线出现的主要原因:GaAs/Ge界面的相互扩散,形成附加结或附加势垒;并获得与实验有很好吻合的计算模拟结果,进一步证实了理论分析.此外,在上述分析的指导下,通过降低生长温度和优化成核条件,成功获得了效率为20.95%(AM0,25℃,2cm× 4cm)的GaAs/Ge太阳电池.     

空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量变化的比较

研究了空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量1×109～5×1013cm-2的变化.实验表明,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势.背场Si太阳电池性能参数Isc、Voc和Pmax衰降变化快,辐照注量为2×1010cm-2时,Pmax就已衰降为原值的75%;而GaAs/Ge电池对应相同的衰降辐照注量达8×1011cm-2,且其Isc、Voc和Pmax衰降变化起初缓慢,当辐照注量接近3×1012cm-2时才迅速下降.背场Si电池和GaAs/Ge电池性能衰降分别与质子辐照引入的Ev+0.14eV及Ev+0.43eV和Ec-0.41eV深能级有关.     

空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量变化的比较

研究了空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量1×109～5×1013cm-2的变化.实验表明,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势.背场Si太阳电池性能参数Isc、Voc和Pmax衰降变化快,辐照注量为2×1010cm-2时,Pmax就已衰降为原值的75%;而GaAs/Ge电池对应相同的衰降辐照注量达8×1011cm-2,且其Isc、Voc和Pmax衰降变化起初缓慢,当辐照注量接近3×1012cm-2时才迅速下降.背场Si电池和GaAs/Ge电池性能衰降分别与质子辐照引入的Ev+0.14eV及Ev+0.43eV和Ec-0.41eV深能级有关.     

国产高效GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的低能质子辐射效应

运用2×1.7MV串列静电加速器提供的质子束,对MOCVD方法制备的GaInP/GaAs/Ge三结电池进行低能质子辐射效应研究.选质子能量为0.28,0.62和2.80MeV,辐照注量为1×1010,1×1011,1×1012和1×1013cm-2.对电池的辐射效应用I-V特性和光谱响应测试进行分析.研究结果表明:随辐照注量的增加,太阳电池性能参数Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均增大;但随质子辐照能量的增加,Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均减小.实验中0.28MeV质子辐照引起电池Lsc,Voc,Pmax衰降最显著,三结电池中光谱响应衰降最明显的是中间GaAs电池.     

国产高效GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的低能质子辐射效应

运用2×1.7MV串列静电加速器提供的质子束,对MOCVD方法制备的GaInP/GaAs/Ge三结电池进行低能质子辐射效应研究.选质子能量为0.28,0.62和2.80MeV,辐照注量为1×1010,1×1011,1×1012和1×1013cm-2.对电池的辐射效应用I-V特性和光谱响应测试进行分析.研究结果表明:随辐照注量的增加,太阳电池性能参数Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均增大;但随质子辐照能量的增加,Lsc,Voc和Pmax的衰降幅度均减小.实验中0.28MeV质子辐照引起电池Lsc,Voc,Pmax衰降最显著,三结电池中光谱响应衰降最明显的是中间GaAs电池.     

InAs/GaAs量子点中间带太阳电池的理论研究与优化

基于InAs/GaAs量子点中间带太阳电池(QD-IBSC)结构和载流子漂移扩散理论建立了计算电流密度与静电势的数学模型,从理论上分析了量子点中间带太阳电池的电压电流特性,定量讨论了量子点层厚度、温度以及n型掺杂对电压电流特性的影响.模拟结果表明:在i层厚度取400 nm时转化效率达到最大值14.01％;温度会对量子点中间带太阳电池的电压电流特性产生影响,温度在300～350 K范围内,开路电压Voc随温度的升高而明显减小,短路电流Jsc几乎不变;对i区进行n型掺杂会抑制量子点层发挥作用.     

GaAs/Ge太阳能电池电极银镀层结合力的研究

采用自制的LP-MOCVD设备,在Ge衬底外延生长出GaAs电池结构,并对电池结构片进行了后工艺制作,同时对电极制作中银镀层结合力的影响因素进行了研究。研究结果表明选择带电入池,无冲击电流方式时,可增强银镀层的结合力。同时采用扫描电子显微镜(SEM)和电子微探针对n型Ge衬底上AuGeNi背电极不同层面的成分进行了分析测试,测试数据表明钨污染将会使银镀层结合力变差。     

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应及加固技术研究进展

文章首先重点介绍了国内外开展GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的电子、质子及其他辐射粒子或射线辐照实验的研究进展,然后从辐照损伤效应的仿真模拟研究、抗辐射加固技术、损伤预估方法等方面综述了GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应及加固技术的研究进展,最后梳理了当前GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应研究中亟待解决的关键技术问题,为深入开展GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应实验方法标准制定、损伤机理分析、在轨寿命预估及抗辐射加固技术研究提供了理论指导和实验技术支持。     

GaInP2/GaAs/Ge叠层太阳电池中的高效率Ge底电池

从电池的结构参数及器件工艺等方面分析了Ge底电池的开路电压Voc、短路电流Isc和填充因子FF的影响.结果表明：控制发射层的表面复合，并减薄其厚度可以提高开路电压Voc，并可以有效提高短路电流Isc；调整相应的器件工艺有利于填充因子FF的提高. 采用上述改进措施，成功得到Voc达到287.5mV, Isc达到73.13mA/cm2，效率达到7.35%的Ge太阳电池.     

三结GaAs太阳电池的I-V特性研究

作为对聚光特性的补偿,对电池进行暗特性测试,从曲线中提取了几个重要的电学特性参数。搭建了一套CPV测试系统,分析了GaAs电池500倍聚光条件下的输出特性,测得模块的峰值效率为22.24%,峰值功率为23.56 W,短路电流温度系数为1.9 mA/℃,开路电压温度系数为-5.9 mV/℃。户外特性测试为光伏发电系统提供可靠性,更多的实验表明,效率和填充因子在一天内的变化趋势相反,最值均在光通量下降为最大值时的90%左右出现。实验表明Isc(短路电流)和Voc(开路电压)随光照强度的变化与理论分析一致。     

Counteracting the Photovoltaic Effect in the Top Intergenerator Part of GaInP/GaAs/Ge Solar Cells

Semiconductors - The “top” intergenerator part situated between the GaInP and GaAs subcells (electric power generators) is analyzed. The shape of the light current–voltage...     

GaInP2/GaAs/Ge叠层太阳电池中的高效率Ge底电池

从电池的结构参数及器件工艺等方面分析了Ge底电池的开路电压Voc、短路电流Isc和填充因子FF的影响.结果表明:控制发射层的表面复合,并减薄其厚度可以提高开路电压Voc,并可以有效提高短路电流Isc;调整相应的器件工艺有利于填充因子FF的提高.采用上述改进措施,成功得到Voc达到287.5mV,Isc达到73.13mA/cm2,效率达到7.35%的Ge太阳电池.     

GaInP2/GaAs/Ge叠层太阳电池中的高效率Ge底电池

从电池的结构参数及器件工艺等方面分析了Ge底电池的开路电压Voc、短路电流Isc和填充因子FF的影响.结果表明控制发射层的表面复合,并减薄其厚度可以提高开路电压Voc,并可以有效提高短路电流Isc;调整相应的器件工艺有利于填充因子FF的提高.采用上述改进措施,成功得到Voc达到287.5mV,Isc达到73.13mA/cm2,效率达到7.35%的Ge太阳电池.