MOCVD制备禁带宽度2.1～2.2 eV的AlGaInP太阳电池

禁带宽度2.0~2.2 eV的AlGaInP太阳电池是制备五至六结叠层太阳电池必需的一结子电池,但目前高质量高Al组分的AlGaInP材料制备仍存在不小的挑战。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备制备了禁带宽度2.1~2.2 eV的AlGaInP太阳电池,研究了外延生长温度、表面活性剂等外延和结构参数对AlGaInP材料和电池性能的影响。通过优化外延生长温度和掺入表面活性剂,获得了在AM0光谱下开路电压达到1.58 V、光电转换效率为12.48%的AlGaInP单结太阳电池。     

一种反向多结GaAs太阳电池背反射器的研究

介绍了一种具有全方位反射器的GaAs太阳电池的制作方法;分析了GaAs太阳电池全方位反射器制备工艺,在GaAs外延上生长全方位反射器ODR,即生长一层介质层,再在介质层上用黄光工艺进行开孔;并在介质层上使用蒸镀工艺蒸镀金属层。通过蒸镀、键合、衬底腐蚀、栅线、背电极制作等工艺完成电池制作。介绍了ODR结构的设计及工艺,并对比了实验结果。     

衬底增强型轻质高效薄膜砷化镓太阳电池

将蜂窝增强结构引入薄膜砷化镓太阳电池制备工艺,进行了三结砷化镓太阳电池外延设计与生长工艺以及蜂窝结构增强型柔性衬底制备技术研究.通过激光扫描显微镜、EL发光测试、I-V测试等手段分析了衬底增强型轻质高效薄膜砷化镓太阳电池制备工艺及结果.最终成功制备了面积达到24 cm2的薄膜砷化镓太阳电池.其效率达到30.57％(AM0,25℃),质量比功率可达到2.4 kW/kg.这为薄膜砷化镓太阳电池在未来载人航天、临近空间飞行器等应用打下了技术基础.     

多结太阳电池用键合技术

介绍了使用键合技术制备高效多结太阳电池的方法,即在不同材料衬底依次外延生长晶格匹配子电池,再通过键合技术将二者集成至一起。着重介绍了多种实现子电池集成的键合技术,并分析了其技术特点。     

铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池

介绍了铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的性能、优点以及应用范围;阐述了柔性薄膜太阳电池的国内外研究现状、发展趋势;特别介绍了柔性薄膜太阳电池的典型结构以及柔性衬底材料的要求和选择,底电极、吸收层、缓冲层、窗口层、减反射膜、上电极等各功能层的制备工艺等,同时简要介绍了其产业化面临的困难和挑战.     

GaInP类异质结提升GaInP/GaInAs/Ge太阳电池效率的研究

基于不同有序度的GalnP材料制备出高/低带隙的发射区/基区结构被称之为同材料类异质结结构,其产生的特殊能带结构可以提高太阳电池效率.通过生长条件的优化,验证了GaInP材料的有序度变小,材料带隙从优化前1.868 eV提高到1.898 eV.采用该工艺条件制造了具有对应有序度的GalnP材料,分别作为GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池顶子电池的发射区/基区.测试结果表明,与参照电池比较,新结构太阳电池光照电流电压(LIV)特性参数在电流密度方面获得了明显的提高.     

4H-SiC外延晶片表面三角型缺陷形成机制及其优化工艺的研究

通过光学显微镜和表面缺陷检测仪对4H-SiC外延晶片表面三角型缺陷进行观测和分析,发现三角型缺陷大致可以分为两类:头部无任何异物的三角型缺陷和头部带有异物的三角型缺陷。通过理论分析认为:头部无异物缺陷主要是由于缓冲层和外延层的生长条件不同引起的;头部有异物缺陷主要是由于衬底玷污和生长过程中的掉落物引起的。在此基础上针对两种不同缺陷分别提出了相应外延优化工艺:缓冲层优化工艺和生长前衬底刻蚀优化工艺。实验结果显示,这两种优化工艺有效降低了三角型缺陷的数量,提高了外延晶片质量。     

外延层剥离技术(ELO)制备GaAs薄膜太阳电池

通过外延层剥离技术获得GaAs薄膜太阳电池样品,实验对比了正向和反向外延结构方法,解释了现有技术条件下,采用新颖的反向外延结构制备GaAs薄膜太阳电池的原因。对样品进行了光电转换性能测试,并对实验结果进行了讨论。     

柔性砷化镓太阳电池

介绍了柔性砷化镓太阳电池的基本结构;分析了柔性砷化镓太阳电池的制备工艺,即在Ga As衬底上生长一层牺牲层,再在牺牲层上生长Ⅲ-Ⅴ族太阳电池,最后使用选择性高的腐蚀液将牺牲层腐蚀掉,得到薄膜太阳电池以及可重复使用的衬底,以期达到提高太阳电池功率质量比和降低生产成本的目的;对电池有待于进一步研究的问题进行了展望。     

柔性薄膜太阳电池封装及环境耐受性研究

封装材料的选择和封装工艺的确定对柔性薄膜太阳电池在空间的应用非常重要。封装材料采用改性的硅氧烷系列胶水和高透过率含氟薄膜材料,封装工艺采用涂覆方式和覆膜方式相结合,并利用封装设备有效控制涂层厚度及其均匀性。对封装后的柔性薄膜太阳电池进行一系列环境模拟实验,发现实验后太阳电池性能衰减较小,具有良好的环境耐受性。