50%效率在望--评III-V族高效多结叠层聚光太阳电池的研究进展
发布时间：2013-07-31
编辑：haoshiguang
本文摘要： 向贤碧 廖显伯 （中国科学院半导体研究所 100083） 摘要（主题D） 本文评述III-V族高效多结叠层聚光太阳电池的研究进...
向贤碧 廖显伯
（中国科学院半导体研究所 100083）
摘要（主题D）
本文评述III-V族高效多结叠层聚光太阳电池的研究进展。
近十年来，III-V族化合物太阳电池的研发主要集中在提高多结叠层电池的效率和降低其成本上，并取得了重要进展。据报道，空间用晶格应变InGaP/GaAs/InGaAs/InGaAs四结叠层电池的效率已达到34.24%（AM0，1倍太阳光强，2x2cm2）。预期六结叠层电池InGaAlP/AlGaAs/GaAs/InGaAs/InGaAs/InGaAs的效率（AM0），将可望达到37.8%。GaAs基系高效多结叠层电池，由于效率高，抗辐照性能好，耐高温，可靠性好，正在空间科学领域逐渐取代Si太阳电池，成长为空间能源的主力。
2011年，地面用晶格匹配GaInP/GaAs/GaInNAs三结叠层聚光太阳电池的效率已达到43.5% (AM1.5D，400-600倍太阳光强，5x5mm2)。低N和低In含量的GaInNAs材料具有独特的优点，其带隙宽度和晶格常数可以独自进行调节。它的带隙宽度在0.8-1.4eV范围，其晶格常数都能保持与GaAs、 Ge、GaAlAs、GaInP和AlGaInP相匹配。这些材料覆盖了从近红外到近紫外的宽广太阳光谱范围，从而可以构建晶格匹配的多结（4-6结）叠层太阳电池，使其每个子电池都具有最佳带隙宽度，可望将叠层电池效率提升到50%。
随着III-V族叠层聚光电池效率的提高，聚光技术的改进，发电系统的成本已大大降低， 其地面应用将成为现实可能。
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