一句话概括
John F. Geisz(NREL)在 2008 年聚光太阳能会议上的报告,总结了倒置变质(IMM)三结电池的优化思路,以及它为什么适合做成轻而柔性的器件。
要点
- 做法:在 GaAs 衬底上先长晶格匹配层,再长变质层;随后把器件贴到硅片或玻璃支撑体上,最后去掉衬底。
- 两种带隙组合:1.8 / 1.4 / 1.0 eV,以及优化后的 1.8 / 1.34 / 0.9 eV。
- 性能:优化后的设计在约 326 倍聚光、AM1.5D 光谱下,效率达到 40.8%,当时是纪录水平。
- 优化方向:电流更高、电压更低,各结做得光学上足够厚;变质结的应力接近零。
- 温度影响:高温和低聚光倍数时效率会下降,这对使用场景的选择有参考价值。
薄膜与柔性
器件本身很薄,重量、散热和机械强度主要由支撑体决定,因此可以做成柔性的。另外,GaAs 衬底去除后还可以重复使用,有助于降低成本。
出处
J. F. Geisz, Optimized triple-junction solar cells using inverted metamorphic approach, 第五届聚光太阳能发电国际会议,2008: