侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

IMM倒置变形与多结光伏发展沿革

2012-06-05 11:01
一分日元
关注

  美国能源部所属的国家可再生能源实验室(NREL)与北卡罗来纳州的威讯联合半导体公司(RFMD)于2009年签订合作协议,开发NREL发明的倒置变形多结(IMM;InvertedMetamorphicMulti-Junction)光伏电池技术。历经数年研究,RFMD在2011年10月宣布组建IMM商业化推进小组。

  NREL向来拥有强大的III-V族多结光伏电池和CPV系统科研实力。发明了第一个多结光伏太阳能电池后,NREL与民营厂商合作开发了符合工业标准的镓铟磷/砷化镓(铟)/锗(GaInP/Ga(In)As/Ge)技术,并首次向各方太阳能业界展示IMM太阳能电池。

  原本为了太空应用开发的III-V族多结太阳能电池,与晶矽电池相比,性能大幅提升,对CPV系统来说尤其如此。由于在一个电池内使用三种不同的光伏材料,III-V族电池可从阳光的全系光谱中提取更多的能量,从而让光伏电池产生更高的电压,减少更多热能消耗。因此,III-V族电池转换效率达到了太阳能业界最高水平。IMM技术则使此类电池性能和成本获得进一步突破。据报导,IMM太阳能电池能量转换效率相当高为40.8%,研究表明甚至还有进一步提升空间。

  RFMD一年前宣布采用公司现有的标准6英寸半导体设备生产出集成砷化镓(GaAs)和磷化镓铟(InGaP)的双结光伏电池,成功实现了IMM技术商业化过程中有重要意义的性能里程碑。双结光伏电池的成功研制为3结IMM结构的开发开创了先机,而最终目的是开发出可以商业化的技术。2011年10月,RFMD宣布组建新的商业集团——化合物半导体集团(CompoundSemiconductorGroup),与其旗下的手机产品集团(CellularProductsGroup)和多元市场产品集团(Multi-MarketProductsGroup)并驾齐驱。新集团将“采用业界领先的氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)技术造出新型高功率高性能产品。”

  IMM生长系统

  IMM的能力来自于电池的生长过程——这一技术颠复3结电池的通常顺序,先沈积顶层,最后是底层。与传统光伏电池不同,IMM使用了磷化镓铟和砷化镓铟材料。砷化镓外延片上生成电池后,被翻转安装到金属箔片制成的“把手”上,然后移除基板。NREL的研究人员改进了IMM技术,让中间和底层结点产生变形,即“晶格不匹配”,造成的不均匀的原子间距可提高太阳能转换效率。

  这项技术的一大优势是昂贵的基板可以重复使用,降低了生产成本。此外,把手材料未必要单晶矽或半导体,具体应用可具体选择,从而让装置轻薄化成为可能。

  由于磷化镓铟和砷化镓铟将太阳能光谱三等分,便于电池的三个结点吸收,多结太阳能电池的转换效率也远超单结电池。

  聚光型太阳能发电(CPV)

1  2  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号