王进泽 黄庆礼 李冬梅 孟庆波* 杨国桢*

 

　　（中国科学院清洁能源前沿研究重点实验室；新能源材料与器件北京市重点实验室；北京凝聚态国家实验室（筹）；中国科学院物理研究所；北京，100190）

 

　　发展多结太阳能电池提高电池效率，利用聚光降低太阳能电池发电成本是大规模利用太阳能的最佳方案之一。目前光电转换效率最高的串联多结太阳能电池本身制备与使用需要多结之间的晶格匹配与电流匹配，限制了材料的选取并增加了制作成本；并联多结太阳能电池由于电池之间可通过外电路自由连接，极大地增加了电池材料的选择空间，且可对每一个电池单元选择最经济的方式制备。一般而言，并联多结太阳能电池必须和分色聚光系统配合使用。基于物理研究所在衍射光学领域的多年积累 [1-3]，我们提出了利用单一衍射光学元件实现分色聚光的全新解决方案。采用杨-顾算法设计可实现分色聚光的衍射光学元件，我们对分色聚光系统进行了深入研究，在理论设计，器件加工和性能表征等方面取得了一系列新进展[4， 5]。由于这一系统可突破45%的光电转换效率，因此有望为发展具有自主知识产权的高效率并联多结聚光太阳能电池系统提供一套非常有价值的解决方案。

 

　　关键词：分色 聚光 衍射光学元件 高效率 多结

 

　　参考文献：

 

　　[1] Gu B， Yang G， and Dong B 1986 Appl. Opt. 25 3197.

 

　　[2] Gu B-Y， Yang G-Z， Dong B-Z， Chang M-P， and Ersoy O K 1995 Appl. Opt. 34 2564.

 

　　[3] Liu R， Gu B-Y， Dong B-Z， and Yang G-Z 1998 J. Opt. Soc. Am. A 15 689.

 

　　[4] Ye J-S， Wang J-Z， Huang Q-L， Dong B-Z， Zhang Y， and Yang G-Z 2013 Chin. Phys. B 22 34201.

 

　　[5] Huang Q， Wang J， Quan B， Zhang Q， Zhang D， Li D， Meng Q， Pan L， Wang Y， and Yang G 2013 Appl. Opt. 52 2312.