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硅基III-V多结太阳能电池效率创下纪录达到25.9%

稿件来源:今日半导体 责任编辑:ICAC 发布时间:2020-09-22

  作为资助的MehrSi项目的一部分,德国弗劳恩霍夫太阳能系统ISE研究所与伊尔默瑙技术大学,马尔堡菲利普斯大学以及沉积设备制造商Aixtron SE合作,通过优化层结构和技术,使硅衬底上生长的多结太阳能电池效率达到25.9%,创下了纪录。

  镓和磷原子必须在与硅的界面上占据正确的晶格位置,因此必须很好地控制原子结构,这需要极高的精度。为了获得必要的外延晶片高质量,在外延生长期间实现所有层的高质量晶体至关重要。

  在串联光伏中,高性能太阳能电池材料的不同组合以彼此叠层的形式排列,以便在将光转换为电能时更有效地利用不同波长的太阳光。硅适合吸收太阳光谱的红外部分,然后将几微米厚的不同III-V半导体化合物层施加到硅基底上,以将紫外线、可见光和近红外光更有效地转换为电能。由于使用硅基板的串联光伏电池,多结太阳能电池比基于其他基板的太阳能电池更具成本效益。

  建立技术基础之后,项目合作伙伴现在正在努力进一步提高效率并降低制造成本,层沉积将实现更快的速度,更高的产量,成本更加优化。特别是,III-V型太阳能电池层中的位错密度将从108cm-2减小到1-5x106cm-2的范围,以将效率提高到30%以上。 Aixtron多年来已经与多家合作伙伴合作开发了这种基于硅的III-V多结太阳能电池,得益于Aixtron开发的先进系统技术以及与项目合作伙伴的良好合作,该项目得以实现。

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