用于GaInP/GaAs双结叠层太阳电池的MOVPE外延材料

采用金属有机化合物气相淀积(MOVPE)技术生长用于GaInP/GaAs双结叠层太阳电池的外延材料。针对材料生长中的隧穿结、p-AlInP层等关键问题,通过对掺杂剂、生长技术及条件的调整与改进,极大地提高了GaInP/GaAs双结叠层太阳电池性能,最高转换效率达到23.8%(AMO,25℃)。     

InGaP/GaAs双结太阳电池的研制

报导了自行研制的InGaP/GaAs双结太阳电池，电池的转换效率在21％-24％之间(1AM0，28℃)，填充因子在79％-82％之间。文中对其材料结构设计、器件工艺制作以及性能测量表征等方面的问题进行了讨论。     

质子辐照下三结GaAs太阳电池性能衰退分析

在构建三结GaAs太阳电池模型的基础上,模拟分析不同能量质子辐照下中电池GaAs的性能衰退,对三结GaAs电池在轨服役评估具有重要意义。结合质子与电池靶材发生的相互作用,建立一种将微观损伤机理与宏观电池性能变化相结合的电池辐照损伤评价方法。结果表明,在三结GaAs太阳电池中,40 keV能量的质子辐照对中电池的影响最小;100和150 keV能量的质子辐照主要对中电池基区造成影响,导致电池性能一定程度上的衰退;70 keV能量的质子辐照对于中电池结区的影响最大,从而导致量子效率QE和并联电阻R_sh的变化最为明显。     

外量子效率测试在GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池接收器性能评估中的应用

利用太阳电池量子效率测试系统对GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池接收器进行检测和分析,从而修补了系统缺陷,对外量子效率测试中发现的问题进行了初步探索和解决。借助GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池的等效电路模型,根据三结结构中各个子电池的短路电流值、调整偏置光和偏置电压,改进了测试中的偏置滤光片问题,提出了该太阳电池接收器的性能评估方法和判断依据。     

多结GaAs太阳电池技术参数和性能指标简介

<正>韩国WEC 2013世界能源大会上,意大利CESI S.p.A公司CEO Matteo Codazzi向万众生能源科技董事长康健全面介绍了高效多结太阳电池技术性能和应用前景,希望到中国设立研发中心和投资建厂,为中国卫星和地面太阳能发电提供高效(39%~42%)太阳电池。据Matteo Codazzi介绍,CESI是研发和生产GaAs(砷化镓)太阳电池的全球前三大供应商之一,     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池结特性研究

本文报道了Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs电池正向暗I—V特性,示出暗I—V曲线,I_(01)、I_(02)、A_1、A_2及扩展区少子有效扩散长度等计算值。确定了以复合电流为主要暗电流的电流输运机理。用双指数模型讨论了暗特性和输出特性的关系。获得了开路电压V_(oc)随I_(02)降低而提高,填充因子FF随A_2的降低而增加的实验结果。EB1C扫描照片示出GaAs电池的有源区中存在无数不规则黑区,单束感生电流在这些区域明显减弱。电子探针测出黑区为Fe、Si、Al的杂质团。非火焰原子吸收光谱测出GaAs衬底中含有4×10~(15)cm~(-3)的杂质铁。铁、硅杂质团是影响少子扩散长度和复合电流的主要因素。 通过改进工艺,降低了暗电流,提高了电池性能,V_(oc)(1.01-1.05)超过理论预期值,FF(0.81-0.82)达到理论预期值,转换效率(AM1)达18—19％。     

多结太阳电池减反射膜的优化

基于多层膜的光学计算基本原理,模拟分析多结化合物太阳电池减反射膜的反射谱。模拟结果准确的反应了实际测量结果。以此为基础设计优化Ti O_x/Al_2O_3/MgF_2三层减反射膜,在GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge三结太阳电池上实现了减反射膜对子电池响应电流的精确调节,并得到了子电池电流匹配的GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge太阳电池,短路电流密度相比制备减反射膜前提升35.84%。     

QE测量在GaInP/GaAs叠层电池研究中的应用

该文介绍量子效率测量(QE测量)的原理以及此项技术在太阳电池研究中的应用.重点介绍QE测量在GaInP/GaAs叠层电池研究中的应用.给出了作者在美国Toledo大学进行的GaInP/GaAs叠层电池的QE测量的部分结果,并把这些结果与非晶硅(a-Si)三结叠层电池的QE测量结果进行了比较,对GaInP/GaAs叠层电池研究中的问题进行了分析,提出了改进的意见.     

国产GaAs/Ge太阳电池在轨行为评价

研究了电子和质子辐照下国产GaAs/Ge太阳电池电学性能退化规律。结果表明:小于200keV质子辐照下国内外GaAs/Ge电池等效损伤系数明显不同,原因是国内外太阳电池结构参数的不同引起的。高能质子和电子辐照下,国内外电池等效损伤系数结果相近,和电池结构关系不大,这是由于高能质子和能够造成电池位移损伤的电子更容易穿透电池,在电池中产生均匀损伤。通过计算透过防护盖片后的带电粒子能谱对JPL(Jet Propulsion Labo-ratory)的等效注量法进行了改进,在地球同步轨道环境下评价了国产GaAs/Ge太阳电池的在轨行为。     

ITO/Si异质结太阳电池

铟锡氧化物/硅太阳电池,简称ITO/Si太阳电池,其优点是结构简单,避免高温扩散工艺,不仅适用于单晶材料,更适用于多晶和非晶材料,有较好的短波响应,形成p-n结的ITO膜又可兼作减反射膜。ITO/Si太阳电池的制作,可以采用喷涂、真空蒸镀、溅射和化学气相沉积等方法。本文仅介绍真空蒸镀法制作ITO/Si太阳电池。     

高轨卫星三结砷化镓太阳电池阵抗辐射设计

分析空间辐射效应对三结砷化镓（TJ-GaAs）太阳电池阵的影响,结合地面试验结果对太阳电池阵进行抗辐射设计,并在某倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上进行验证。通过对在轨卫星5 a的遥测数据分析,得出太阳电池阵输出功率因辐射效应造成的衰减规律,最后与设计方案进行比较,有效验证了抗辐射设计的数学模型,可为其他中高轨道卫星太阳电池阵的设计提供参考。     

100 keV质子辐照InGaAs单结太阳电池性能退化机理研究

为研究太阳电池光电参数由低能质子辐照产生的辐射损伤机制,对In_0.53Ga_0.47As单结太阳电池开展100 keV质子辐照及退火试验研究,分析太阳电池电参数和光谱响应在辐照及退火前后的变化规律,结合SRIM仿真计算结果对辐照引起的位移损伤进行讨论。结果表明,当质子辐照累积注量为5×10¹²p/cm²时,In_0.53Ga_0.47As单结太阳电池的短路电流、开路电压和最大输出功率分别衰减到其初始值的88.8%、88.3%、72.3%;太阳电池光谱响应在短波区的衰减比长波区更严重。SRIM仿真结果表明,上述结果是由于100 keV的质子能量沉积在In_0.53Ga_0.47As单结太阳电池发射区和基区顶部而产生位移损伤缺陷导致的。对辐照后的太阳电池样品进行150℃退火处理,太阳电池电学参数因辐射感生缺陷的湮灭而产生了不同程度的恢复。     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池

用平衡外延生长和反腐蚀生长法制备了Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池的外延片。x值能控制在0.8—0.9,p-Ga_(1-x)Al_xAs与p-GaAs层浓度在1—3×10~(18)cm~(-3),厚度均小于1μm。用此外延片以AuGeNi,CrAu或CrAuZn分别作n型和p型的欧姆接触,在430—450℃之间,n型与p型一起合金化,时间～45秒。在不是最匹配的抗反射层条件下,AM1最高效率为17.8％,一般效率为13—15％。与已报道的数据相比,电池的短路电流还偏低,开路电压波动较大,短波部份的光谱响应也差。对比平衡生长与反腐蚀生长的p-n结特性,它们基本上相近,而反腐蚀重生长法略好一些。     

SnO_2/n-Si异质结太阳电池

SnO_2/n-Si异质结太阳电池实际上可以看作是一种SIS电池,即半导体—绝缘体—半导体结构的导电氧化物异质结太阳电池,它能提供低成本制造太阳电池的可能性,避免高温工艺,更适合多晶和非晶材料;SnO_2薄膜减反射性能良好,有较好的短波响应;SnO_2薄膜化学稳定性好,能耐强酸溶液,有助于器件的环境保护。SnO_2薄膜可以用真空蒸发、溅射、喷     

三结太阳电池低频噪声特性与可靠性表征研究

以GaInP/InGaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,通过宽范围电流偏置条件下的低频噪声测试和高温应力试验,对三结太阳电池的低频噪声特性和可靠性表征进行研究分析.结果表明,三结太阳电池的低频噪声包括1/f噪声和G-R噪声.在宽范围电流偏置条件下,低频噪声随偏置电流呈先增大后减小的规律,并在频率为500 Hz时出现G-...     

非晶硅/晶体硅异质结太阳电池计算机模拟

运用AMPS程序模拟计算了p-型非晶硅/n-型晶体硅HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer)异质结太阳电池的光伏特性.通过对不同带边补偿情况下的计算结果同文献报道相比较,得出导带补偿小部分(0.18eV),价带补偿大部分(0.5eV)的基本结论.同时还证实,界面态是决定电池性能的关键因素,显著影响电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF).最后计算了这种电池理想情况下(无界面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1)的理论效率Eff=27%(AM1.5 100MW/cm2 0.40～1.10μm波段).     

CuPc-G-PAn/Perylenes异质结太阳电池性能研究

对聚苯胺材料进行染料接枝改性,将其用作异质结光伏电池的p型材料,制作出结构为导。电玻璃／酞菁铜接枝聚苯胺（p型）／Pei（n型）／Al）简写为ITO／CuPc-G-PAn(p型）／Pei（n型）／A1)的有机p-n异质结光伏电池。该电池在37．2W／m^2的碘钨灯照射下,开路电压Voc=802mV,短路电流I=41μＡ／cm^2,填充因子FF＝58％,能量转换效率大约为0．51％,它比聚苯胺及Pei肖特基电池大得多。通过测量其电流－电压J－V和电容－电压C－V特性,研究了其光伏效应及电学性能。J－V特性表明,二极管的曲线因子约为6．3,比1大得多;C－V特性表明,在CuPc-G-PAn／Pei界面处的耗尽层约为231nm,从p/n层的光吸收谱可知,光激活层在CuPc-G-PAn／Pei界面处,它们分别与ITO及铝形成欧姆接触,对在暗场及光照下电荷传输机理作了较详细的分析。     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池材料中少子扩散长度与太阳电池效率

本文报道了PNN和PPNN结构的Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池材料中P-GaAs有源区的少子扩散长度与电池效率之间的关系,讨论了杂质、缺陷和结深等有关因素对少子扩散长度的影响。同时对L_n与V_(oc、I_(sc)和FF等电池参数间的关系也略加讨论。研制出效率达20.1％(AM1)的太阳电池。     

CdS/CuInSe_2异质结薄膜太阳电池

用蒸发方法制备CdS/CuInSe_2(CdS/CIS)异质结薄膜太阳电池。在Mo/玻璃或Mo/Al_2O_3衬底上,用双源法蒸发CIS多晶材料+Cu或CIS多晶材料+Se,通过控制对黄铜矿结构的微小偏离,淀积电阻率不同的两层p-CIS层,然后用蒸发CdS方法,通过控制In的蒸发,在高阻p-CIS层上淀积两层电阻率不同的n-CdS层,并在低阻n-CdS层上蒸发Al栅和SiOx减反射膜,构成n-CdS/p-CIS异质结薄膜太阳电池。对电池的I—V特性和光谱响应特性进行了研究。