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采用分子束外延技术生长的1.73电子伏特AlGaAs/InGaP异质结太阳能电池,效率达18.7%

DOI:10.1002/pip.3249 期刊:Progress in Photovoltaics: Research and Applications 出版年份:2020 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: 我们报道了采用固态源分子束外延(MBE)技术生长的AlGaAs基异质结太阳能电池。我们研究了InGaP和AlGaAs材料的品质,并通过结合两种合金的优势——具有可调带隙的厚p型AlGaAs基区和与之通过薄本征AlGaAs层分隔的50纳米薄n型InGaP发射区——实现了效率的显著提升。我们报道了一款经认证的太阳能电池转换效率达18.7%,其采用2微米厚的AlGaAs层(带隙为1.73电子伏特),适用于高效硅基叠层器件。
作者: Ahmed Ben Slimane,Adrien Bercegol,Stéphane Collin,Amadeo Michaud,Olivia Mauguin,Xavier Lafosse,Laurent Lombez,Jean-Christophe Harmand
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研究通过结合可调带隙的厚p-AlGaAs基区和薄n-InGaP发射极,利用固态源分子束外延(MBE)生长的AlGaAs基异质结太阳能电池的效率提升。

厚p-Al0.25Ga0.75As基区层与薄n-InGaP发射区层的组合设计,既能提升载流子迁移率,又可降低DX中心的影响。这种异质结结构在1.73电子伏特带隙下实现了经认证的18.7%转换效率,特别适合硅基叠层器件应用。通过进一步优化生长工艺、采用双层减反射膜及背面镜面结构,还可获得更高转换效率。

该研究受限于n-AlGaAs和p-InGaP的材料质量,这影响了太阳能电池的效率。分子束外延(MBE)的生长温度低于金属有机气相外延(MOVPE),导致更多缺陷态和深能级中心。

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