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六結III–V太陽能電池,效率高達47.1%

   2020-04-15 SOLARZOOM光儲億家47440
核心提示:美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)研究人員最近研發(fā)了一種六結IIIV太陽能電池,在1 -Sun光照強度下,電池轉換效率可達到39
美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)研究人員最近研發(fā)了一種六結III–V太陽能電池,在1 -Sun光照強度下,電池轉換效率可達到39.2%,而在143 Suns的光照強度下,其電池轉換效率可達到47.1%。


最近的研究成果發(fā)布在《自然》雜志上

這種電池由6層III–V半導體合金制成的光敏層組成,每層都可以捕獲來自太陽光譜的特定部分的光。研究人員表示,雖然這種電池各種材料加起來約有140多層,但實際上厚度卻只有人的頭發(fā)絲的三分之一。報告還顯示,如果在該結構內進一步減小串聯電阻,甚至可以使實際使效率超過50%。


論文摘要

要開發(fā)這種多結電池,必須使晶格不匹配的III–V合金中的原子排列位錯最小化,防止亞穩(wěn)的III–V合金中的相偏析,并了解摻雜劑在復雜結構中的擴散,難度是非常大的。

去年6月,NREL的研究人員還曾與韓國高級科學技術研究院的科學家合作開發(fā)了一種利用可重復使用的鍺襯底生產砷化鎵(GaAs)太陽能電池的方法。

NREL過去曾與總部位于芝加哥的Microlink Devices合作生產了三結電池,其轉換效率達到了創(chuàng)紀錄的37.75%。

III-V族化合物,是元素周期表中III族的B,Al,Ga,In和V族的N,P,As,Sb形成的化合物,主要包括砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)和氮化鎵等。

迄今為止,根據III-V族化合物生產太陽能電池的成本仍居高不下,因此這些重量輕、效率高的材料常常應用于無人機、衛(wèi)星等高尖端領域,進一步降低此類技術的成本成了當下最緊迫的問題。 
 
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