基于晶格大失配In0.58Ga0.42As材料的高效四结太阳电池

Ⅲ-Ⅴ族晶格失配多结太阳电池是实现高效太阳电池的主要途径之一，但面临晶格失配材料的高质量生长及其所导致的子电池光电转换效率下降的难题。重点针对晶格失配子电池结构中的(AlGa)InAs缓冲层开展台阶层厚度优化研究，设计了150、200和250 nm三组不同台阶层厚度的缓冲层结构，并完成三组样品的外延生长实验。通过材料测试和子电池电性能测试，系统分析了台阶层厚度对In_0.58Ga_0.42As材料外延生长质量和子电池电性能的影响。获得了晶格弛豫度为96.71%的In_0.58Ga_0.42As子电池材料，制备的子电池开路电压达到205.10 mV。在此基础上，结合GaInP/GaAs/In_0.3Ga_0.7As三结电池研制了晶格失配四结薄膜太阳电池，其光电转换效率达到32.41%(AM0,25℃)。