作為資助的MehrSi項(xiàng)目的一部分,德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)ISE研究所與伊爾默瑙技術(shù)大學(xué),馬爾堡菲利普斯大學(xué)以及沉積設(shè)備制造商Aixtron SE合作,通過優(yōu)化層結(jié)構(gòu)和技術(shù),使硅襯底上生長(zhǎng)的多結(jié)太陽(yáng)能電池效率達(dá)到25.9%,創(chuàng)下了紀(jì)錄。
鎵和磷原子必須在與硅的界面上占據(jù)正確的晶格位置,因此必須很好地控制原子結(jié)構(gòu),這需要極高的精度。為了獲得必要的外延晶片高質(zhì)量,在外延生長(zhǎng)期間實(shí)現(xiàn)所有層的高質(zhì)量晶體至關(guān)重要。
在串聯(lián)光伏中,高性能太陽(yáng)能電池材料的不同組合以彼此疊層的形式排列,以便在將光轉(zhuǎn)換為電能時(shí)更有效地利用不同波長(zhǎng)的太陽(yáng)光。硅適合吸收太陽(yáng)光譜的紅外部分,然后將幾微米厚的不同III-V半導(dǎo)體化合物層施加到硅基底上,以將紫外線、可見光和近紅外光更有效地轉(zhuǎn)換為電能。由于使用硅基板的串聯(lián)光伏電池,多結(jié)太陽(yáng)能電池比基于其他基板的太陽(yáng)能電池更具成本效益。
建立技術(shù)基礎(chǔ)之后,項(xiàng)目合作伙伴現(xiàn)在正在努力進(jìn)一步提高效率并降低制造成本,層沉積將實(shí)現(xiàn)更快的速度,更高的產(chǎn)量,成本更加優(yōu)化。特別是,III-V型太陽(yáng)能電池層中的位錯(cuò)密度將從108cm-2減小到1-5x106cm-2的范圍,以將效率提高到30%以上。 Aixtron多年來已經(jīng)與多家合作伙伴合作開發(fā)了這種基于硅的III-V多結(jié)太陽(yáng)能電池,得益于Aixtron開發(fā)的先進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)以及與項(xiàng)目合作伙伴的良好合作,該項(xiàng)目得以實(shí)現(xiàn)。
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