四结叠层太阳电池中AlGaAs/GaAs隧穿结的特性和表现

III-V族化合物叠层太阳电池是具有超高转换效率的第三代新型太阳电池。四结叠层电池GaInP/GaAs/InGaAs/Ge,各子电池的带隙分别为1.8, 1.4, 1.0, 0.7(ev)。为了使各子电池之间电流匹配,在各子电池之间以隧穿结互相连接。本文主要探索研究了四结叠层电池GaInP/GaAs/InGaAs/Ge隧穿结的特性,三个隧穿结的材料选取,探讨了隧穿结对整体叠层电池的特性的补偿作用,对各子电池电流密度的影响,以及在此基础上对整体电池效率的增加。选用AlGaAs/GaAs作为隧穿结运用PC1D进行电池的整体模拟仿真,得到各子电池电流密度分别为16.02mA/cm²,17.12 mA/cm²,17.75 mA/cm²,17.45 mA/cm²,电池在AM0下的开路电压Voc为3.246V,转换效率为33.9%。     

CdS/CdTe叠层太阳电池的制备及其性能

CdS/CdTe太阳电池是薄膜太阳电池研究工作的一个重要方向.为了提高开路电压Voc、改善电池的光谱响应,进而提高电池的转换效率,在此提出CdS/CdTe叠层太阳电池结构.文中,叠层电池的顶电池由CdS/CdTe超薄层构成;底电池由CdS/CdTe薄膜层构成.经分析测试,实验制备的CdS/CdTe叠层太阳电池具有明显的叠层结构,开路电压最高达到了852mV,短路电流密度最大为13mA/cm2,填充因子最高为55.2%,这种叠层电池的效率达到了8.16%(0.071cm2).研究表明相对于传统的单层CdS/CdTe太阳电池,CdS/CdTe叠层电池的制备对研究如何提高CdS/CdTe太阳电池的光伏性能有一定的参考价值.     

CdS/CdTe叠层太阳电池的制备及其性能

CdS/CdTe太阳电池是薄膜太阳电池研究工作的一个重要方向.为了提高开路电压Voc、改善电池的光谱响应,进而提高电池的转换效率,在此提出CdS/CdTe叠层太阳电池结构.文中,叠层电池的顶电池由CdS/CdTe超薄层构成;底电池由CdS/CdTe薄膜层构成.经分析测试,实验制备的CdS/CdTe叠层太阳电池具有明显的叠层结构,开路电压最高达到了852mV,短路电流密度最大为13mA/cm2,填充因子最高为55.2%,这种叠层电池的效率达到了8.16%(0.071cm2).研究表明相对于传统的单层CdS/CdTe太阳电池,CdS/CdTe叠层电池的制备对研究如何提高CdS/CdTe太阳电池的光伏性能有一定的参考价值.     

Ⅲ-V族材料制备多结太阳电池的研究进展

讨论了采用Ⅲ-Ⅴ族化合物材料制备多结太阳电池时的材料选择和实现方案,重点探讨了采用渐变缓冲层、引入InGaAsN等新材料以及直接键合等三种方法。其中,采用渐变缓冲层结构的Ge/Ga0.35In0.65P/Ga0.83In0.17As三结太阳电池,转换效率提高到41.1%。而采用直接键合技术设计的InGaP/GaAs/InGaAsP/InGaAs四结太阳电池,以及应用InGaAsN等新材料设计的五结以上太阳电池,其转换效率还有可能达到新的高度。此外,一些创新技术,例如电池的反向生长技术、转移层技术以及将GaAs的量子阱结构和量子点应用于多结太阳电池,都为太阳电池效率的进一步提高提供了新的契机。     

物理冶金多晶硅太阳电池叠层钝化减反射结构模拟

采用PC1D模拟软件对p型物理冶金多晶硅太阳电池的SiO2/Si Nx/SiNx叠层钝化减反射结构进行了计算模拟。结果表明:在SiNx/Si Nx双层减反射结构中引入SiO2钝化层后可以明显改善电池的外量子效率与表面减反射效果,并最终提高电池转换效率;随着SiO2膜厚度的增加,电池表面反射率呈先降低后增加的趋势,而电池外量子效率及转换效率则呈现出相反的趋势。二氧化硅膜厚度在2~8 nm时,电池转换效率变化不大,并在6 nm时效率达到最大值18.04%,当二氧化硅膜厚度大于8 nm后电池转换效率会出现明显下降。     

GaInP/GaInAs 叠层太阳电池的结构设计及优化

我们计算了单级联GaInP/GaInAs叠层太阳能电池理论转换效率,在实验上它通常生长在GaAs衬底上。相比于传统的GaInP2/GaAs叠层电池,通过对禁带宽度组合的优化,我们得到了更高转换效率的体系结构。这里,对于所考虑禁带组合1.83eV/1.335eV,计算结果表明,当对其结构进行优化后（即顶电池GaInP厚度为1550nm,底电池GaInAs厚度为5500nm),其理论转换效率可以达到40.45% (300suns,AM1.5d),另外鉴于它相对于GaAs衬底较低的晶格失配（0.43%),在未来它将更具有应用前途。     

叠层多结光电池结构和电流匹配研究

根据测得的ZnSe p—n结的外量子效率(QE)曲线,研究了ZnSe／GaAs／Ge叠层多结光电池的ZnSe顶电池结构、优缺点及全电池的电流匹配问题,探讨了用Au／i—ZnSe／n—ZnSe肖特基结金属／绝缘体／半导体(MIS)结构取代ZnSe p—n结结构从而改进全电池性能的方法。研究表明,改进后的ZnSe／GaAs／Ge叠层多结电池具有开路电压高、阳光光谱覆盖率高、电流匹配较好及工艺较简单等优点。     

聚光光伏技术及研究进展

<正>聚光光伏技术是指利用光学元件将太阳光汇聚后,通过高转化效率的光伏电池(GaAs基)直接转换为电能的技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术,即聚光光伏(CPV)。1.聚光光伏技术概述GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%,实验室效率达到     

GaInP/GaAs/Ge叠层太阳电池的研制及其温度依赖性分析

利用MOCVD方法制备了GaInP/GaAs/Ge叠层太阳电池。测试了I-V特性,并测试分析了该电池性能在30℃至170℃温度范围内的变化情况。测试结果表明,随着温度的升高,短路电流密度略微增大,温度系数为9.8 (μA/cm2)/℃;开路电压以系数-5.6mV/℃急剧下降;填充因子也随之下降（-0.00063 /℃）;电池的转换效率随温度升高线性减小,温度从30℃升高至 130℃时,效率从28%下降至22.1%。最后,本文对该叠层电池随着温度变化的特性给予了详细的理论分析。     

IMEC采用机械叠层方式制造出GaAs／Ge多结太阳能电池

IMEC已经成功的采用机械叠层的方法在锗电池上集成了GaAs电池,朝转化效率高于40％的三结太阳能电池迈进了一步。与单光刻多结电池不同,机械叠层结构无需进行电流匹配和晶格匹配。