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新研制GaAs太阳能电池转换效率可达24.7%

2008-02-29 09:45
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    比利时研究机构IMEC宣布通过使用在锗基板(germanium substrates)上的砷化镓(GaAs)太阳能电池,取得了达24.7%的光电转换效率。该太阳能电池是ESA-IMAGER研究计划的成果,其锗(Ge)基板是由材料供货商Umicore所生产;所采用的一种最佳化制程技术,可改善基板内部锗晶体的质量。

    IMEC所取得的光电转换效率已经获得美国NREL (National Renewable Energy Laboratory)的认证`。这种砷化钾太阳电池可应用在卫星的太阳能光电板,或是地面上的太阳能集光模块(solar concentrators)。

    该种太阳能电池是由IMEC在一种锗基板上所生成,这种基板的缺陷分布号称获得了前所未有的改善。该太阳能电池面积为0.25平方公分,其24.7%的转换效率,是使用999mV开路电压(pen-circuit voltage,Voc)、29.7 mA/cm2的短路电流(short-circuit current,Jsc),以及83.2%的填充因子(fill factor)所达成。

    研究人员表示,在单接面(single-junction)锗太阳电池上获得了如此高的转换效率,是研发未来混合性单石/机械堆栈三接面太阳能电池(monolithic/mechanically stacked triple-junction solar cell)的一大进展。这种类型的太阳能电池是由不同半导体材料所组成;这些材料都是经过精挑细选,可尽可能以高效率最大化吸收太阳能光谱。

    经过不同的组合试验,IMEC目前将研究焦点集中在于顶层使用三五族材料(III-V materials)、底层则使用锗的搭配方式。该机构期望能透过这种组合,使太阳能电池的光电转换效率可达到35%以上。

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