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串联太阳能电池成趋势,硅-三五族半导体转换效率达22.3%

为了解决当今太阳能转换效率难突破窘境,各国科学家纷纷投入电池串联技术,让两种材料携手合作、盼能为光电技术带来新气象,而德国夫朗和斐协会太阳能研究所(FraunhoferISE)也不例外,近期结合硅与三五族半导体太阳能,成功将转换效率提升到22.3%。继续阅读…...  

为了解决当今太阳能转换效率难突破窘境,各国科学家纷纷投入电池串联技术,让两种材料携手合作、盼能为光电技术带来新气象,而德国夫朗和斐协会太阳能研究所(Fraunhofer ISE)也不例外,近期结合硅与三五族半导体太阳能,成功将转换效率提升到 22.3%。

与单单一层太阳能电池相比,串联技术有望大幅增加光电转换效率,美国、澳洲、中国与英国等科学家也成功运用个中道理,将转换效率已突破至 22% 以上。目前转换效率最高的串联技术则是由瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)与瑞士电子和微技术中心(CSEM)携手带来的硅-钙钛矿太阳能,效率已高达 25.2%。

而最近德国 Fraunhofer ISE 也成功研发出串联太阳能技术,且该成果可以说是“三层电池串联技术”。这是因为该团队是将磷化铟镓(GaInP)、砷化镓(GaAs)两种三五族半导体电池跟硅电池相结合,打造出多接面太阳能电池(multi-junction cell)。

磊晶技术为电池串联一大重点

相较于硅,人们或许会觉得三五族半导体这个名词非常陌生,基本上他们是由元素周期表中三族的铝、镓、铟及五族氮、磷、砷等元素所构成,通常这些材料都具有优异的光电转换特性以及电子传输特性,常用在照明、光电产业与通讯技术。

只不过要让三五族半导体跟硅携手合作并非易事,其中主要方法有两种,一是先让三五族太阳能电池沉积在砷化镓基板之上,再用半导体接合(bonding)技术把他们转移到硅太阳能电池上,最后透过蚀刻技术将砷化镓基板去除;第二个方法则比较便宜,就是透过磊晶技术让三五族层直接“生长”在硅电池上。

今天刊登了《串联太阳能电池成趋势,硅-三五族半导体转换效率达22.3%》一文


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