- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
[IEEE 2019年欧洲空间电源会议（ESPC）- 法国朱安雷班（2019.9.30-2019.10.4）] 2019年欧洲空间电源会议（ESPC）——用于六结空间太阳能电池的窄带隙稀氮化物材料
摘要： 报道了用作六结太阳能电池底电池的窄带隙p-i-n型稀氮化物GaInNAsSb结。特别地，我们展示了带隙约0.78 eV（对应氮含量6.2%）的GaInNAsSb结具有高光学质量。在AM0光照下，该电池表现出36.6 mA/cm2的光电流。通过提取实验电池参数，我们估算采用该GaInNAsSb结的六结多结太阳能电池在AM0条件下的效率可达33%。进一步讨论了实现六结设计全部潜力所需的改进方向。
关键词： GaInNAsSb，稀氮化物，分子束外延，多结太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
-
稀释氮化物II型超晶格：克服太阳能电池中体相GaAsSbN的难题
摘要： 我们证实II型GaAsSb/GaAsN超晶格（SL）是构建晶格匹配的1.0-1.15 eV子电池的理想结构，可实现最优单结多结太阳能电池设计。生长过程中Sb与N原子的分离使该结构比块体GaAsSbN材料具有更优的组分均匀性和更低的缺陷密度。II型能带排列超晶格相比同类型I超晶格具有更长的辐射寿命，更利于载流子收集。此外，通过调节周期厚度可可控改变辐射寿命——这一特性在I型超晶格中无法实现。减小周期厚度会因波函数重叠增强而提升吸收率，并使输运机制从扩散型转变为准弹道型，从而提高载流子提取效率。结果表明，短周期SL单结太阳能电池的功率转换效率较等效块体器件提升了134%。
关键词： 应变平衡、砷镓锑氮、II型能带排列、多结太阳能电池、超晶格、1电子伏特带隙
更新于2025-09-23 15:19:57
-
钝化接触与叠层概念：实现最高硅基太阳能电池效率的途径
摘要： 光伏能量转换效率是实现低成本可再生能源电力的决定性因素。近年来，量产晶体硅太阳能电池的效率以每年约0.5-0.6%绝对值的幅度提升。为维持这一发展速度，必须开发新技术并实现工业化应用。从全铝背场电池过渡到钝化发射极和背面接触电池后，钝化接触技术成为最接近单结硅太阳能电池效率极限的关键突破。本文阐述并讨论了钝化接触的理论基础及两项主流技术。采用钝化接触后，单结硅太阳能电池29.4%的理论极限已触手可及。多结太阳能电池是实现超过30%效率的最具前景方案?；诰骞璧椎绯氐牡慵际跤攀圃谟冢阂劳屑呒冻墒觳芴逑担刹糠掷孟钟猩芰?，且硅材料具有作为叠层电池下子电池的理想带隙特性。文中将重点探讨两种最具潜力的顶电池材料——III/V族化合物与钙钛矿，并论证这些技术路径表明硅材料未来数年仍将在光伏领域保持领先地位。
关键词： 钙钛矿、多结太阳能电池、III/V族材料、光伏能量转换、钝化接触、叠层技术、晶体硅太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
-
太阳能电池板与光伏材料 || 聚光光伏(CPV)?？榈亩嘟岬绯厣杓?
摘要： 尽管聚光光伏（CPV）技术效率最高，但在当前以传统平板光伏系统为主导的市场中仍举步维艰。由于采用第三代多结太阳能电池，CPV系统具有卓越的性能潜力。该系统的核心在于其聚光组件设计——这不仅影响整体性能，更关乎运行与制造环节。传统CPV设计为每个太阳能电池配备独立聚光器。本章的主要动机是提出一种新型聚光组件设计方案：通过单个聚光器实现多电池处理且不改变电池尺寸。这种名为"多电池聚光组件（MCA）"的创新设计，不仅能简化CPV?？橹圃旃讨械淖樽肮ば颍窘杈蚪峁菇档拖低匙艹杀?。本章详细阐述了CPV模块多电池聚光组件（MCA）的设计方法论，并通过光线追迹模拟与实地实验完成全面验证。
关键词： 均质器、CPV（聚光光伏）、聚光光伏、多结太阳能电池、新型聚光器
更新于2025-09-19 17:13:59
-
在143倍聚光条件下转换效率达47.1%的六结III-V族太阳能电池
摘要： 单结平板式地面太阳能电池的光电转换效率理论上最高约为30%，但采用多结结构和聚光技术可使实际效率大幅提升。迄今为止，四结III-V族聚光太阳能电池展现了最高的转换效率。本研究采用单片串联倒置变态六结结构，在143倍太阳聚光下的直接光谱条件下实现了47.1%的转换效率。将该结构调整为全球光谱模式时，其单太阳光照下的全球效率达到39.2%。通过III-V族半导体合金成功制备出六结近乎最优的带隙组合。为开发这些结区，必须将晶格失配III-V族合金中的穿透位错降至最低，防止亚稳态四元III-V族合金发生相分离，并掌握复杂结构中的掺杂剂扩散规律。进一步降低该结构内的串联电阻，有望实现超过50%的转换效率。
关键词： III-V族太阳能电池、多结太阳能电池、聚光太阳能电池、太阳能转换效率
更新于2025-09-19 17:13:59
-
[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 通过电流约束工程开发的高效InAs-InGaAs量子点太阳能电池
摘要： 原则上，量子点中间带太阳能电池（QD-IBSC）的工作电流密度高于III-V族多结太阳能电池（MJSC）。由于这一固有特性，在高倍聚光条件下运行时，热管理变得尤为重要。本研究提出一种解决方案：将宽带隙电池置于QD-IBSC上方作为电流限制层，反而能获得更高的开路电压（VOC）。我们采用键合InGaP/GaAs宽带隙电池//InAs-InGaAs量子点电池结构，在225倍聚光条件下实现了32.1%的转换效率。
关键词： 宽带隙电池、效率、开路电压、III-V族多结太阳能电池、聚光照射、量子点中间带太阳能电池、多结太阳能电池、量子点中间带太阳能电池、电流受限电池、热管理
更新于2025-09-19 17:13:59
-
[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 一种用于优化聚光多结太阳能电池前接触的高效计算模拟方法
摘要： 本研究提出了一种新型多二极管模型，用于优化聚光条件下多结太阳能电池的前栅极设计。该模型能快速评估在宽泛工况参数范围内（包括分流能力、指栅周期与宽度、光强聚光比、金属层与发射极方块电阻等设计参数）所能达到的最大效率。实验数据及更复杂的集成电路仿真程序（SPICE）等建模方法均验证了该多二极管模型的可靠性。
关键词： 多结太阳能电池、聚光光伏技术、器件建模、太阳能电池正面接触栅线
更新于2025-09-19 17:13:59
-
基于锑化物的晶圆键合四结太阳能电池的开发与分析：聚光条件下效率达42%
摘要： 目前最高的光伏电池效率是在聚光条件下由四结器件实现的。通过建模分析，实际四结电池的最佳带隙组合为1.89/1.42/1.05/0.68电子伏特，其理论效率确实有望超过50%。我们展示了一种基于GaInP/GaAs/GaInAs//GaInAsSb键合四结太阳能电池的研发与分析。该设计能实现这些理想带隙组合，目前在599倍AM1.5d聚光条件下效率达到42.0±2.5%。我们分析了该器件当前的损耗机制，主要源于子电池电流失配和吸收性钝化层的电流损失。若实现理想的电流匹配，该器件效率将超过44%。
关键词： 金属有机气相外延（MOVPE）、多结太阳能电池、晶圆键合、锑化物、四结太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52
-
抵消GaInP/GaAs/Ge太阳能电池顶部互联生成区中的光伏效应
摘要： 分析了位于GaInP和GaAs子电池（电能发生器）之间的"顶部"互联电池部分。研究了光电流-电压特性曲线形状以及开路电压-短路电流（Voc-Jsc）的依赖关系。研究发现，"顶部"互联电池部分中的p+-n+隧道异质结可作为与基极p-n结作用相反的光电源。这种情况下，Voc-Jsc特性会出现下降段，并可观察到陡峭跳变。随着隧道结峰值电流增大，这种不良效应会减弱。
关键词： 电流-电压特性、反电动势、隧道二极管、光伏特性、多结太阳能电池、聚光太阳光
更新于2025-09-16 10:30:52
-
太阳光谱与聚光因子对多结太阳能电池材料选择及效率的影响
摘要： 在本研究中，我们重新审视了串联多结太阳能电池转换效率的理论研究?；谙钢缕胶饽Ｐ偷睦砺鄯椒ㄋ婧蟊挥τ糜?至6结器件在不同光照条件下的分析。结果表明：(i) 效率分布峰值出现在与太阳光谱中大气吸收相对应的底部结带隙能量重复值处；(ii) 我们证明结数量、入射太阳光谱和聚光因子的变化会导致最佳带隙能量组合的改变，但底部结带隙能量仅在前述重复值范围内变动。此外，我们强调高转换效率出现在带隙能量组合的广泛分布区间，这使得器件材料选择更具灵活性。因此，基于整体研究结果，我们提出百余种III-V族、II-VI族和IV族半导体材料候选方案，用于构建高效器件的底部结。
关键词： 转换效率、材料选择、聚光因子、多结太阳能电池、太阳光谱
更新于2025-09-16 10:30:52